一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统技术方案

本发明专利技术公开了一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，包括客户端、数据库、服务端以及木材图像AI识别模块，客户端用于接收用户操作，数据库用于存储用户数据，服务端包括安全认证模块和业务处理模块，木材图像AI识别模块用于对待鉴定的木材图像进行识别得到木材的材种信息，客户端接收登录请求并将其发送至服务端，服务端接收登录请求后，安全认证模块通过对比用户数据库中的用户数据，验证用户的登陆信息是否正确，业务处理模块通过木材图像AI识别模块对木材图像进行识别，并将识别结果反馈至客户端。本发明专利技术提供通过微距图像采集终端获取更加清晰的木材图像，提高识别准确率，同时采用负载均衡器，简化系统工作量，操作简洁，使用方便。

【技术实现步骤摘要】
一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统
本专利技术涉及木材鉴定领域，特别涉及一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统。
技术介绍
目前，木材种类鉴定主要由专业人员在实验室环境下，依靠放大镜、显微镜等仪器设备观察木材的宏观及微观特征，与标样比对后确定木材类别。每种木材在生长过程中，都形成了独特的宏观及微观结构，但木材种类繁多，即使同一种木材，其宏观和微观结构因地点、气候和营养等情况存在一定的差异。种间相似及种内差异现象增加了木材种类识别难度，加之我国木材贸易、监管一线具有木材分类学知识的专家稀缺，木材或木制品交易频繁，基于人工的木材种类鉴定方法存在着专业性强、任务重、周期长、风险高和非实时性等问题，无法满足木材监管实时性和高效性的需求，亟需一种快速准确的木材种类鉴定方法。
技术实现思路
鉴于以上内容，有必要提供一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，能够准确并快速地完成木材鉴定工作，本专利技术提供的技术方案如下：本专利技术提供了一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，包括：客户端，用于接收用户操作；数据库，包括用户数据库，所述用户数据库用于存储用户数据；服务端，包括安全认证模块和业务处理模块；木材图像AI识别模块，用于对待鉴定的木材图像进行识别得到木材的材种信息；所述客户端和所述数据库分别与所述服务端连接，所述客户端接收登录请求并将其发送至所述服务端，所述服务端接收所述登录请求后，所述安全认证模块通过对比所述用户数据库中的用户数据，验证用户的登陆信息是否正确，若不正确，则所述安全认证模块拒绝所述登录请求，并发送重新登录的指令至所述客户端；若正确，则所述业务处理模块能够接收所述客户端发送的图像识别请求，所述图像识别请求包括待鉴定的木材图像；所述业务处理模块通过木材图像AI识别模块对所述木材图像进行识别，并将识别结果反馈至所述客户端。进一步地，所述系统还包括木材数据库，所述业务处理模块根据所述木材图像AI识别模块返回的识别结果对所述木材数据库进行检索，并将检索结果反馈至所述客户端。进一步地，所述系统还包括微距图像采集终端，所述微距图像采集终端能够安装在移动终端的相机镜头上，使所述移动终端的相机镜头拍摄待鉴定的木材的细节图像。优选地，所述微距图像采集终端为组装式微距图像采集终端，所述组装式微距图像采集终端包括微距镜头、设置于所述微距镜头外端部的转接头以及设置于所述转接头外端部的采集头，其中，所述转接头内部设有供所述微距镜头透视的透视腔，所述采集头包括形成有与所述透视腔相连通的环形腔的采集底座、以及设置在所述采集底座内的灯具，其中，所述的采集底座、所述转接头、及待检测样品表面形成封闭的图像采集区，或者，所述采集底座、所述转接头、及放置检测样品的平台表面形成封闭的图像采集区。优选地，所述微距图像采集终端为内嵌式微距图像采集终端，所述内嵌式微距图像采集终端包括微距镜头，所述微距镜头包括镜座和镜片，所述镜座包括座本体、可拆卸地设置在所述座本体前端部的压环、设置在所述座本体后端部的镜头外接部，其中，所述压环呈环形，且所述座本体的内腔、所述压环的内腔、及待检测样品表面形成封闭的图像采集区，或者，所述座本体的内腔、所述压环的内腔、及放置检测样品的平台面形成封闭的图像采集区；所述内嵌式微距图像采集终端还包括安装在所述座本体或所述压环内壁且用于补偿曝光的灯具，所述的灯具呈环状，且所述灯具的中心线、所述镜片的中心线重合设置。进一步地，所述木材图像AI识别模块识别图像包括以下步骤：S1、输入木材图像并进行预处理；S2、分块处理木材图像；S3、通过卷积神经网络模型训练分块子图像；S4、从所述木材图像边缘到中心采用不同的梯度值作为不同区域子图像分类得分的权重，并加大中心区域在整个木材图像分类得分中所占的比重，将加权得分转换为最终的概率值，得出木材图像所属材种信息，其中，S1中所述预处理的步骤包括：S11、对木材图像进行颜色校正；S12、对校正后的木材图像进行数据增强；S2中所述分块处理木材图像的步骤包括：S21、对预处理后的木材图像进行分割，得到多个子图像；S22、通过双线性插值法使每个子图像的尺寸像素统一。进一步地，步骤S11包括通过灰色世界法对所述木材横截面图像进行颜色校正，由所述木材横截面图像整体和R、G、B三通道的像素期望值计算R、G、B三通道的增益系数以及灰度平均值，并根据所述增益系数以及灰度平均值，对所述木材横截面图像中的每个像素进行各自R、G、B三通道分量的调整；步骤S12包括采用水平翻转、垂直翻转和增添椒盐噪声的方法对所述校正后的木材横截面图像进行数据增强，使每种木材图像训练样本量处于规定数量范围中。进一步地，所述系统还包括负载均衡器，所述负载均衡器设置于所述客户端和所述服务端之间，所述客户端发送的数据经过所述负载均衡器的处理后均匀分布于所述服务端。进一步地，还包括专家鉴定支持模块，其用于发送专家鉴定支持请求，所述专家鉴定支持请求包括所述待鉴定的木材图像和/或所述木材图像AI识别模块返回的识别结果，并接收响应所述专家鉴定支持请求而返回的专家鉴定信息。进一步地，所述数据库包括MySQL和/或Oracle和/或SQLite。本专利技术具有下列优点：a.通过微距图像采集终端获取更加清晰的木材图像，便于提取更加精细的特征，有利于木材识别，提高了木材的识别准确率；b.采用负载均衡器使数据平均分布于服务端，极大简化了开发和部署的工作量，减小木材图像识别时长，有助于系统长期运行；c.系统操作简洁，使用方便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统的结构框图；图2为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统Web端的工作流程图；图3为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统Web端图像识别流程图；图4为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统用户数据库的内部存储示意图；图5为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统的木材图像AI识别模块结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统的组装式微距图像采集终端的结构示意图；图7为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统的组装式微距图像采集终端的转接头的放大示意图；图8为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统的内嵌式微距图像采集终端的结构示意图；图9为本专利技术实施例提供的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统的内嵌式微距图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，其特征在于，包括：/n客户端，用于接收用户操作；/n数据库，包括用户数据库，所述用户数据库用于存储用户数据；/n服务端，包括安全认证模块和业务处理模块；/n木材图像AI识别模块，用于对待鉴定的木材图像进行识别得到木材的材种信息；/n所述客户端和所述数据库分别与所述服务端连接，所述客户端接收登录请求并将其发送至所述服务端，所述服务端接收所述登录请求后，所述安全认证模块通过对比所述用户数据库中的用户数据，验证用户的登陆信息是否正确，/n若不正确，则所述安全认证模块拒绝所述登录请求，并发送重新登录的指令至所述客户端；/n若正确，则所述业务处理模块能够接收所述客户端发送的图像识别请求，所述图像识别请求包括待鉴定的木材图像；/n所述业务处理模块通过木材图像AI识别模块对所述木材图像进行识别，并将识别结果反馈至所述客户端。/n

【技术特征摘要】
1.一种木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，其特征在于，包括：
客户端，用于接收用户操作；
数据库，包括用户数据库，所述用户数据库用于存储用户数据；
服务端，包括安全认证模块和业务处理模块；
木材图像AI识别模块，用于对待鉴定的木材图像进行识别得到木材的材种信息；
所述客户端和所述数据库分别与所述服务端连接，所述客户端接收登录请求并将其发送至所述服务端，所述服务端接收所述登录请求后，所述安全认证模块通过对比所述用户数据库中的用户数据，验证用户的登陆信息是否正确，
若不正确，则所述安全认证模块拒绝所述登录请求，并发送重新登录的指令至所述客户端；
若正确，则所述业务处理模块能够接收所述客户端发送的图像识别请求，所述图像识别请求包括待鉴定的木材图像；
所述业务处理模块通过木材图像AI识别模块对所述木材图像进行识别，并将识别结果反馈至所述客户端。


2.如权利要求1所述的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，其特征在于，所述系统还包括木材数据库，所述业务处理模块根据所述木材图像AI识别模块返回的识别结果对所述木材数据库进行检索，并将检索结果反馈至所述客户端。


3.如权利要求1所述的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，其特征在于，所述系统还包括微距图像采集终端，所述微距图像采集终端能够安装在移动终端的相机镜头上，使所述移动终端的相机镜头拍摄待鉴定的木材的细节图像。


4.如权利要求3所述的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，其特征在于，所述微距图像采集终端为组装式微距图像采集终端，所述组装式微距图像采集终端包括微距镜头、设置于所述微距镜头外端部的转接头以及设置于所述转接头外端部的采集头，其中，
所述转接头内部设有供所述微距镜头透视的透视腔，所述采集头包括形成有与所述透视腔相连通的环形腔的采集底座、以及设置在所述采集底座内的灯具，其中，所述的采集底座、所述转接头、及待检测样品表面形成封闭的图像采集区，或者，所述采集底座、所述转接头、及放置检测样品的平台表面形成封闭的图像采集区。


5.如权利要求3所述的木材微距特征图像采集及AI鉴定系统，其特征在于，所述微距图像采集终端为内嵌式微距图像采集终端，所述内嵌式微距图像采集终端包括微距镜头，所述微距镜头包括镜座和镜片，所述镜座包括座本体、可拆卸地设置在所述座本体前端部的压环、设置在所述座本体后端部的镜头外接部，其中，所述压环呈环形，且所述座本体的内腔、所述压环的内腔、及待检测样品表面形成封闭的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁志平，王晶晶，陆军，王明生，袁大炜，朱君，陈旭东，周强，姚青，吕军，
申请(专利权)人：中华人民共和国张家港海关，
类型：发明
国别省市：江苏;32