[发明专利]基于偏振光的中医舌苔润燥信息分析装置及方法

说明书

基于偏振光的中医舌苔润燥信息分析装置及方法属于中医望诊的客观化研究领域。在固定的光照条件下，得到短时间内有无偏振片情况下拍摄的两组图像。基于两组图像的差异，得到偏振片滤除的反光亮斑区域，该区域的像素数作为舌苔润燥的量化参考。对舌苔润燥这一舌象特征，主要依据舌面图像上的水分亮斑来进行量化分析，舌苔比较润时亮斑面积大，舌苔干燥时亮斑面积几乎为零。但是，由于舌表面白苔的图像数据与水分亮斑的数据非常接近，影响了分析的准确度。本方法基于水分反光的偏振特性，提出采用偏振片消除水分反光，从而在获得包含水分反光图像和不包含水分反光图像两组图像后，确定水分反光的像素范围，实现了更为准确的舌苔润燥量化分析。

技术领域

本发明属于中医望诊的客观化研究领域，特别涉及中医望诊中舌苔润燥量化领域，用于实现舌苔润燥量化与分级，为医生提供量化数据参考。

背景技术

中医舌诊是通过观察舌象变化了解人体生理功能和病理变化的诊察方法，在中医临床诊断中起着重要的作用。传统的舌诊方法依赖于中医的目视观察及语言描述，缺乏量化描述指标和客观记录手段，给中医舌诊传承及推广带来了困难。随着现代科学技术手段在中医舌诊方面的发展，舌诊客观化、标准化的研究已经成为中医舌诊重要的发展方向。

在舌色客观化的处理研究中，普遍应用数字图像处理和分析技术。而其中对于舌苔润燥，即舌苔表面水分多少的分析，主要基于舌表面图像的高亮部分像素的统计分析。但是，由于舌表面白苔的影响，高亮部分像素除了舌苔表面水分形成的亮斑外，往往包含同样具有高亮度的白苔部分，使得统计结果不准确。有效去除舌表面白苔对舌苔润燥分析的影响，实现舌苔表面水分亮斑的提取与分析，对舌苔润燥更为准确的量化分析具有客观必要性。

发明内容

中医理论中，舌苔润燥是描述舌苔表面水分多少的一个舌象特征指标，与其他舌象特征一起反映身体的证候及体质。在基于数字图像的中医舌象信息采集与分析领域中，舌苔润燥分析可以通过对舌图像中舌苔表面水分形成亮斑的分析来实现。为了去除舌表面白苔的影响，本发明根据镜面反光的偏振效应，以及利用偏振片可消除镜面反光的物理原理，对在有无偏振片情况下拍摄的两组图像进行分析，实现舌苔润燥的量化。

本发明具体方案设计如下：在固定的光照条件下，得到短时间内有无偏振片情况下拍摄的两组图像。基于两组图像的差异，得到偏振片滤除的反光亮斑区域，该区域的像素数作为舌苔润燥的量化参考。

依次包括如下步骤：

1.获取有无偏振片情况下的两组图像

在固定的光照条件下，采用数码相机快速拍摄舌体正面图像。在数码相机镜头前，设计偏振片的电动移动装置。电动装置可以控制偏振片快速移动，使得偏振片在短时间内实现相对镜头的覆盖与移开，并可与相机快门同步控制。从而在短时间内拍摄移除偏振片以及镜头前装载偏振片的两组舌体正面图像。电动装置移动速度大于500mm/s；

2.计算两组图像的亮度差

分别计算有无偏振片情况下的两组图像的亮度矩阵，并逐像素将无偏振片图像亮度减掉有偏振片图像亮度，得到亮度差灰度图。由于偏振片会消除反光，因此舌表面水分反光形成的亮斑会被消除，对应像素亮度与无偏振片情况下的亮度差别很大，在亮度差灰度图中形成高亮度区域。而其余占大部分的像素只有小幅度亮度衰减，在亮度差灰度图中呈现比较低的亮度值。

3.确定反光亮斑分割阈值

统计得到亮度差灰度图的亮度直方图，确定直方图最高峰值对应亮度L1(对应灰度图中的大部分像素)，确定直方图的次高峰值对应亮度L2，取L1和L2之间的中值，即为反光亮斑分割阈值。

4.确定舌苔润燥量化值

统计亮度差灰度图中大于阈值的像素数，将该像素数除以舌体范围像素数，作为舌苔润燥量化值。