基于googlenet深度学习网络的中药材种类识别算法matlab仿真

1.算法运行效果图预览

2.算法运行软件版本

matlab2022A

3.算法理论概述

       中药材种类识别是中药学领域的一项重要任务，对于保证中药的质量和疗效具有重要意义。近年来，深度学习技术在图像识别领域取得了显著进展，为中药材种类识别提供了新的解决方案。

3.1深度学习基础

        深度学习是一种模拟人脑神经网络结构的机器学习算法，通过组合低层特征形成更加抽象的高层表示属性类别或特征，以发现数据的分布式特征表示。卷积神经网络（Convolutional Neural Network, CNN）是深度学习的代表算法之一，特别适用于处理图像数据。

3.2GoogLeNet网络结构

        GoogLeNet是2014年ILSVRC（ImageNet Large Scale Visual Recognition Challenge）竞赛的冠军模型，以其高效的网络结构和优异的性能而著称。GoogLeNet采用了Inception模块，通过并行卷积、池化等操作，实现了多尺度输入的处理，提高了网络的特征提取能力。

3.3 中药材种类识别算法流程

基于GoogLeNet的中药材种类识别算法主要包括以下几个步骤：

数据预处理：对中药材图像进行预处理，包括图像大小归一化、去噪、增强等操作，以便于网络训练。

构建GoogLeNet网络：基于Inception模块构建GoogLeNet网络，设置网络参数。

网络训练：利用预处理后的中药材图像数据集对GoogLeNet网络进行训练，通过反向传播算法优化网络参数，使得网络能够学习到中药材图像的特征。

特征提取：利用训练好的GoogLeNet网络对中药材图像进行特征提取，得到图像的特征向量。

种类识别：基于提取的特征向量，利用分类器（如支持向量机、随机森林等）对中药材种类进行识别。

4.部分核心程序

clc;
clear;
close all;
warning off;
addpath(genpath(pwd));
rng('default')
load gnet.mat% 载入预训练的GoogLeNet模型
% 使用训练好的模型进行分类预测
[Predicted_Label, Probability] = classify(net, Resized_Testing_Dataset);
% 计算分类准确率
accuracy = mean(Predicted_Label == Testing_Dataset.Labels);
% 随机选择16张测试图像进行展示
index = randperm(numel(Resized_Testing_Dataset.Files), 20);
figure
 
for i = 1:20% 在子图中展示每张图像、预测标签和概率
    subplot(5,4,i)
    I = readimage(Testing_Dataset, index(i));% 读取图像
    imshow(I) % 显示图像
    label = Predicted_Label(index(i));% 预测标签
    title(string(label) + ", " + num2str(100*max(Probability(index(i), :)), 3) + "%");
end