CN106370618A - 一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，包括以下步骤：搭建舌象采集系统，采集舌体可见波段或者可见到近红外波段组合的高光谱信息；计算整个舌体表面双波长比值光谱差异度指数；依据双波长比值差异度指数进行舌体高光谱图像分割。本发明首先获取整个舌体宽带光信息，在信息量方法，要远远高于数码相机拍摄所获取的RGB彩色图像，依据个体差异，提取舌质、舌苔对比度最强的双波长光谱信息进行整个舌体表面信息指数描述，基于统计分析，获取舌质舌苔可分离光谱差异度指数，进行舌质舌苔分离，该方法能更好的适用于舌质舌苔交错分布情况。

Description

一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法
技术领域
本发明涉及一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法。
背景技术
中医临床通过望闻问切四诊合参进行疾病诊断，舌诊作为望诊的一部分，对于中医临床疾病诊断起着非常重要的作用。中医舌诊通过观察舌质舌苔的颜色、舌苔分布、舌苔润泽、舌苔薄厚、以及舌形和舌态来进行疾病诊断。传统中医舌诊主要依靠医师肉眼观察来诊察疾病，主观性强，随着科学技术的发展，舌诊客观化的研究受到了医学界以及学术界的广泛关注。
目前舌体信息客观化研究多基于数码相机拍照的图像处理技术，舌质舌苔的分离也多基于图像处理技术。专利CN103745217A提出了一种基于图像检索的中医舌色苔色自动分析方法，该专利首先基于Snakes模型和中医舌体区域划分经验对舌体区域分割，然后利用K均值聚类对已经分割好的舌质舌苔所处经验区域进行统计分析，并最终进行舌质、舌苔区域划分；专利CN102509312B提出了一种基于数字彩色图像的颜色色域空间舌质舌苔分离方法，根据xyY标准颜色模型平面，表征4种舌质和4种舌苔的颜色色域空间区域，并提取舌质舌苔色域空间分解曲线，实现舌质舌苔区域分离；以上专利舌质舌苔分离多结合舌体区域划分经验，基于数字图像处理技术，进行舌质舌苔的区域分割，然而人体舌质舌苔往往交错分布，基于区域分割的方法，不能完全适用于实际交错分布。
发明内容
本发明提出一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，该方法首先获取整个舌体宽带光信息，在信息量方法，要远远高于数码相机拍摄所获取的RGB彩色图像，依据个体差异，提取舌质、舌苔对比度最强的双波长光谱信息进行整个舌体表面信息指数描述，基于统计分析，获取舌质舌苔可分离光谱差异度指数，进行舌质舌苔分离，该方法能更好的适用于舌质舌苔交错分布情况。
本发明的技术方案是这样实现的：一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，包括以下步骤：
S1、搭建舌象采集系统，采集舌体可见波段或者可见到近红外波段组合的高光谱信息；
S2、计算整个舌体表面双波长比值光谱差异度指数；
S3、依据双波长比值差异度指数进行舌体高光谱图像分割。
作为一种优选的技术方案，步骤S1中的舌象采集系统包括依次电连接的光源、高光谱采集设备和计算机，所述光源为高光谱采集系统提供参考光，所述高光谱采集设备所获取的舌体高光谱信息通过数据采集卡传输给计算机进行显示和存储；所述光源为可见光波段或者可见与近红外波段组合的宽带光源。
作为一种优选的技术方案，步骤S2中的计算整个舌体表面双波长光谱差异度指数，具体包括以下步骤：对宽带光源下的舌体高光谱数据进行分析处理，提取舌体573nm光谱信息I573和700nm光谱信息I700，定义双波长光谱差异度指数DI＝(I700-I573)./(I700+I573)。
作为一种优选的技术方案，步骤S3中依据双波长差异度指数进行舌体高光谱图像分割，具体包括以下步骤：计算整个被测舌体表面光谱差异度指数，对舌质、舌苔双波长差异度指数进行统计分析，获取舌质舌苔可分离双波长光谱差异度指数的值DIi，设定DIj>DIi为舌质，DIj<DIi为舌质，结合舌体高光谱图像信息中的位置坐标，实现舌体舌质、舌苔分离。
采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：本发明通过采集舌体宽带光高光谱信息，并计算舌体表面双波长光谱差异度指数，结合统计分析，实现舌质舌苔分离，该方法在信息量方面远远大于现有RGB彩色图像信息，由于该方法采用舌体扫描点位置逐一指数计算，利用统计分析获取舌质舌苔可分离双波长差异度指数进行舌质舌苔分割，与现有图像区域分割方法相比，该方法能更适用于舌质舌苔交错分布情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的总体流程图；
图2为本发明的舌象采集系统的结构示意图；
其中：1光源；2高光谱采集系统；3数据采集卡；4计算机。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1和图2共同所示，一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，包括以下步骤：
步骤一、搭建舌象采集系统，采集舌体可见波段或者可见到近红外波段组合的高光谱信息。
舌象采集系统包括依次电连接的光源、高光谱采集设备和计算机，光源为高光谱采集系统提供参考光，高光谱采集设备所获取的舌体高光谱信息通过数据采集卡传输给计算机进行显示和存储；光源为可见光波段或者可见与近红外波段组合的宽带光源。
步骤二、计算整个舌体表面双波长比值光谱差异度指数。
对宽带光源下的舌体高光谱数据进行分析处理，提取舌体573nm光谱信息I573和700nm光谱信息I700，定义双波长光谱差异度指数DI＝(I700-I573)./(I700+I573)。
步骤三、依据双波长比值差异度指数进行舌体高光谱图像分割。
计算整个被测舌体表面光谱差异度指数，对舌质、舌苔双波长差异度指数进行统计分析，获取舌质舌苔可分离双波长光谱差异度指数的值DIi，设定DIj>DIi为舌质，DIj<DIi为舌质，结合舌体高光谱图像信息中的位置坐标，实现舌体舌质、舌苔分离。
本发明通过采集舌体宽带光高光谱信息，并计算舌体表面双波长光谱差异度指数，结合统计分析，实现舌质舌苔分离，该方法在信息量方面远远大于现有RGB彩色图像信息，由于该方法采用舌体扫描点位置逐一指数计算，利用统计分析获取舌质舌苔可分离双波长差异度指数进行舌质舌苔分割，与现有图像区域分割方法相比，该方法能更适用于舌质舌苔交错分布情况。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、搭建舌象采集系统，采集舌体可见波段或者可见到近红外波段组合的高光谱信息；
S2、计算整个舌体表面双波长比值光谱差异度指数；
S3、依据双波长比值差异度指数进行舌体高光谱图像分割。
2.根据权利要求1所述的一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，其特征在于，步骤S1中的舌象采集系统包括依次电连接的光源、高光谱采集设备和计算机，所述光源为高光谱采集系统提供参考光，所述高光谱采集设备所获取的舌体高光谱信息通过数据采集卡传输给计算机进行显示和存储；所述光源为可见光波段或者可见与近红外波段组合的宽带光源。
3.根据权利要求1所述的一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，其特征在于，步骤S2中的计算整个舌体表面双波长光谱差异度指数，具体包括以下步骤：对宽带光源下的舌体高光谱数据进行分析处理，提取舌体573nm光谱信息I573和700nm光谱信息I700，定义双波长光谱差异度指数DI＝(I700-I573)./(I700+I573)。
4.根据权利要求1所述的一种双波长光谱差异度指数人体舌质舌苔分离方法，其特征在于，步骤S3中依据双波长差异度指数进行舌体高光谱图像分割，具体包括以下步骤：计算整个被测舌体表面光谱差异度指数，对舌质、舌苔双波长差异度指数进行统计分析，获取舌质舌苔可分离双波长光谱差异度指数的值DIi，设定DIj>DIi为舌质，DIj<DIi为舌质，结合舌体高光谱图像信息中的位置坐标，实现舌体舌质、舌苔分离。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109907735A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 北京峰云视觉技术有限公司 一种多光谱舌象采集设备
CN110507357A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 浙江大学 一种舌下微循环检测装置、系统及其处理方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101199564B (zh) * 2006-12-12 2012-03-21 上海中医药大学附属龙华医院 三七花总皂苷在制备治疗高血压病药物中的应用
CN102509312A (zh) * 2011-09-20 2012-06-20 哈尔滨工业大学 人体数字舌图像颜色色域空间及其提取方法
US20120255561A1 (en) * 2012-06-22 2012-10-11 Shantha Totada R Devise for snoring and obstructive sleep apnea treatment
CN103222856A (zh) * 2013-04-16 2013-07-31 天津中医药大学 多光谱式舌象采集装置
CN103745217A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 北京工业大学 基于图像检索的中医舌色苔色自动分析方法
CN104510447A (zh) * 2015-01-13 2015-04-15 哈尔滨工业大学 可见光与近红外光舌下图像采集系统
CN105232050A (zh) * 2015-09-18 2016-01-13 天津中医药大学 一种人体舌苔厚度的无创检测装置
CN105869151A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 天津大学 舌分割及舌苔舌质分离方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101199564B (zh) * 2006-12-12 2012-03-21 上海中医药大学附属龙华医院 三七花总皂苷在制备治疗高血压病药物中的应用
CN102509312A (zh) * 2011-09-20 2012-06-20 哈尔滨工业大学 人体数字舌图像颜色色域空间及其提取方法
US20120255561A1 (en) * 2012-06-22 2012-10-11 Shantha Totada R Devise for snoring and obstructive sleep apnea treatment
CN103222856A (zh) * 2013-04-16 2013-07-31 天津中医药大学 多光谱式舌象采集装置
CN103745217A (zh) * 2013-12-31 2014-04-23 北京工业大学 基于图像检索的中医舌色苔色自动分析方法
CN104510447A (zh) * 2015-01-13 2015-04-15 哈尔滨工业大学 可见光与近红外光舌下图像采集系统
CN105232050A (zh) * 2015-09-18 2016-01-13 天津中医药大学 一种人体舌苔厚度的无创检测装置
CN105869151A (zh) * 2016-03-24 2016-08-17 天津大学 舌分割及舌苔舌质分离方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
QINGLI LI ET AL: "Sublingual vein extraction algorithm based on hyperspectral tongue imaging technology", 《COMPUTERIZED MEDICAL IMAGING AND GRAPHICS》 *
刘明等: "高光谱成像用于中医舌诊舌苔信息提取", 《光谱学与光谱分析》 *
李庆利等: "基于高光谱成像技术的中医舌象辅助诊断系统", 《生物医学工程学杂志》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109907735A (zh) * 2019-04-25 2019-06-21 北京峰云视觉技术有限公司 一种多光谱舌象采集设备
CN110507357A (zh) * 2019-08-30 2019-11-29 浙江大学 一种舌下微循环检测装置、系统及其处理方法
CN110507357B (zh) * 2019-08-30 2020-07-31 浙江大学 一种舌下微循环检测装置、系统及其处理方法

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