[发明专利]基于二分光反射模型的中医舌苔湿度的计算机分析方法

说明书

技木领域

本发明属医学图像处理领域。是一种利用计算机技术、图象摄取技术、数字图象处理技术、光学技术等实现中医舌苔湿度的自动分析与判别的方法。该方法能实现对输入舌图象的自动分析，并判断是燥苔、润苔还是水滑苔。

舌苔是舌面上附着的一层苔状物，其湿润或干燥是观察体内水分过多或失水程度的重要指标；因此舌苔湿度是中医舌诊时所采用的基本特征，也是中医舌象分析装置中使用的重要指标之一。背景技术

舌诊是通过观察舌象的变化了解人体生理功能和病理变化的诊察方法，目前，中医舌诊仍然是靠医生对舌体进行观察，从而作出判断。舌苔湿度的诊察也是如此。这种方法带有很强的主观性、模糊性，诊察结果与医生的经验密切相关。特别是在计算机技术、网络技术高速发展的现在，传统中医诊察方式已经不能适应医学发展的需要。

二分光反射模型是光学领域中描述不透明非均质物体光反射机理的模型。它认为物体上任一点的颜色由面反射的光斑色和体反射的本色线性组合而成。对于不透明非均质物体，入射光在物体表面部分发生反射，其中的面反射是指在两种物质(即空气和不透明物质)接口处发生的反射；而体反射是物体本身的反射，它是当折射进入物体内部的光线在穿越介质时与存在于介质中的色素颗粒相碰撞，部分光线由于色素颗粒的影响发生散射，改变了方向，最终被反射出来的现象。若图象某一点上面反射占主导时，该点即为光斑点；若体反射占主导时，该点即为本色点。由此可将彩色图象分为光斑区和本色区。已经有研究将二分光反射模型应用于彩色图象的分割，它根据二分光反射机理，依据亮度和各区象素点在二分光平面内形成线簇的形状等特征，对彩色图象进行光斑检测及将不同颜色的物体分离。但舌苔湿度分析中水膜光斑的检测与普通彩色图象的光斑检测有所不同，它不仅要识别亮度区，还要区分亮斑区与舌苔白色本色区及区别水膜亮斑区与由光滑面形成的亮斑区。

发明内容

本发明不同于普通彩色图象的光斑识别，是以二分光反射模型为基础，根据舌苔润燥程度将对面反射和体反射的主次产生影响的原理，针对舌苔湿度分析的具体情况，运用图象处理的方法，识别舌图象中与舌苔湿度有关的水膜亮斑区，从而有效地将现代计算机技术、图象处理技术应用于舌苔湿度的分析，实现舌苔湿度的自动分析判断。

本发明的技术方案参见图1、图2。该方法是由机械平台与标准光源形成舌图象的采集环境。数码相机用于获得的数字化舌图象，并将图象传输至计算机，在计算机中完成从输入舌图象中得到各象素点的RGB值，进行分割，将舌体部分与背景相分离，本发明的特征在于该方法还依次包括下述步骤：

1)在计算机中完成从输入舌图象中得到各象素点的RGB值，进行分割，将舌体部分与背景相分离；

2)根据二分光反射模型机理，舌苔表面水膜反光将形成亮斑，通过计算图象区域相对亮度可实现对亮斑区域的识别，

首先将舌苔图象分为若干小区，计算各区的相对亮度，相对亮度计算方法为其中l为小子区的平均亮度，L为整个舌苔的平均亮度；

平均亮度是小区内各象素点亮度的平均值，而这里的亮度是指象素的RGB(红、绿、蓝)三色灰度值的加权平均，按现有映射关系，可得到亮度值Y＝0.299R+0.587G+0.114B；

Dl大于阈值Dh，则该子区为较高亮度区；Dl小于Dh，则该子区非较高亮度区；Dh经实验认为应取0.08至0.17。

采用区域生长法按8邻域归并较高亮度子区，得到较高亮度区域，参见图8。具体步骤为：分别判断图中较高亮度小区x周围8个相邻小区(1～8)是否为较高亮度区，若某一小区是，则将该小区与x小区合并为一个区域。

3)根据较高亮度区各象素点在RGB彩色空间的分布特征。区分舌苔表面水膜反射造成的亮斑区与白色本色区。RGB彩色空间是以红色、绿色、蓝色三坐标形成的三维空间，坐标范围为(0，0，0)～(255，255，255)，如图9所示。坐标原点(0，0，0)表示三色灰度值都为0，象素点为黑色；(255，255，255)表示三色灰度值都为最大，象素点为白色。

由于舌苔经常有白色区域，这些区域也具有较高的亮度。要得到准确的舌苔湿度指标，必须将较高亮度区域中的白色本色区域排除。