CN111048202A - 一种智能化中医诊断系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能化中医诊断系统，包括中央处理器，所述中央处理器与声纹识别模块连接，所述声纹识别模块配置有电声学仪；所述中央处理器与语音播放模块建立连接关系；所述中央处理模块与显示模块连接；所述中央处理器还与光源探测模块、图像获取模块和补光模块建立连接关系，所述中央处理器与图像分割模块连接。本发明能够根据患者提供的基本病患信息，通过内部的中医规则设置，智能地输出诊断结果和处方，同时为患者提供专家的语音视频对话，并能提供相似病例的参考；同时为病患信息的储存配置了全新的、安全可靠的云储存方式，数据储存更加安全可靠。

Description

一种智能化中医诊断系统及其方法
技术领域
本发明涉及智能化诊断技术领域，具体为一种智能化中医诊断系统及其 方法。
背景技术
中医用以研究人体生理、病理以及对疾病进行诊断和防治，以阴阳五行 作为理论基础，将人体看成是气、形、神的统一体，通过望、闻、问、切四 诊合参的方法，对病因、病性、病位以及病机进行综合分析，得出正确的诊 断。
中医问诊是中医诊察疾病的基本方法之一。通过问诊可以了解有关患者 身体状况很多情况，如病人的自觉症状、起病过程、治疗经过、生活起居、 平素体质及既往病史、家族病史等。中医问诊对于做出最后的辨证诊断结果 具有诊断信息全(可以得到被测者身体体质以及各个脏腑的全面信息)、信 息早(被测者主观感受早于机能结构和细胞病理的变化)、信息准(来自待 诊断的个体感受)的特点。如何将传统中医问诊的方法通过采用现代科学技 术实现并能广泛应用是一个重要的课题。
现有的中医问诊设备仅提供了符合《中医体质分类与判定》标准的中医 体质辨识量表供用户填写，从而获得用户的体质类型。然而体质辨识量表的 结果必要时仍需要专业中医医生进行判断，尤其是出现几种体质同时存在的 情况，需要中医医生根据患者实际情况，结合望闻问切四诊合参，综合判断。 目前的望闻问切的结果都是通过中医医生面见患者时获得的，当患者在远程 需要中医问诊时，非常不方便。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种智能化中医诊断系统 及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题，本发明实现远程医疗，为患 者的就诊提供了方便。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种智能化中医诊断系统， 包括中央处理器，所述中央处理器与声纹识别模块连接，所述声纹识别模块 配置有电声学仪，所述声纹识别模块用于通过所述电声学仪获取患者的声音 信息；所述中央处理器与语音播放模块建立连接关系，所述语音播放模块配 置有语音播放器，所述语音播放模块用于通过所述语音播放器播放语音信息； 所述中央处理模块与显示模块连接，所述显示模块配置有触控显示屏，所述 显示模块用于患者通过所述触控显示屏进行病情问卷统计，所述显示模块还 用于向患者反馈诊断结果；所述中央处理器还与光源探测模块、图像获取模 块和补光模块建立连接关系，所述图像获取模块配置有摄像头，所述图像获 取模块用于通过所述摄像头获取患者的面部图像数据和舌质图像数据；所述 光源探测模块配置有光源探测仪，所述光源探测模块用于获取所述摄像头所 处摄像环境的光源信息；所述补光模块配置有补光灯，所述补光模块用于通 过所述补光灯对所述摄像头的拍摄对象进行补光，所述中央处理器与图像分 割模块连接。
进一步的，所述中央处理器采用ARM公司的Cortex-R系列处理器；所 述电声学仪采用CRY6125电声学器件。
进一步的，所述中央处理器还与管理服务器建立连接，所述管理服务器 包括数据编码模块、问卷存储模块、数据库、诊断模块和结果鉴别模块，所 述问卷存储模块用于存储患者病症状态测评问卷；所述数据编码模块用于对 获取的患者的监控数据通过神经网络数据编码算法进行数据特征编码；所述 诊断模块用于根据中医健康对患者用户进行疾病诊断和处方推荐；所述结果 鉴别模块用于对患者健康状态结果进行鉴别；所述数据库包括病例库、中药 库和中医辨证案例库。
进一步的，所述病例库为诊断系统自学习过程中形成的，所述中药库内 存储有各类中草药的信息，所述中医辨证案例库内预存各类诊断录要。
进一步的，所述图像分割模块包括处理装置和训练装置，
所述处理装置包括：
获取模块，用于获取待处理的面部图像；
处理模块，用于根据人脸关键点分割模型对所述面部图像进行处理，得 到所述面部图像对应的人脸关键点和人脸分割信息；
其中，所述人脸关键点分割模型为采用神经网络进行训练得到的用于同 时获取人脸关键点和人脸分割信息的模型；
所述训练装置包括：
采集模块，用于采集多个包括人脸的图像样本，并对所述图像样本中的 人脸关键点和人脸分割信息进行标注；
训练模块，用于根据标定后的多个图像样本，采用神经网络训练得到人 脸关键点分割模型；
其中，所述训练模块用于：
根据神经网络初始化人脸关键点分割模型；
将标定后的多个图像样本，分别输入所述人脸关键点分割模型，得到输 出结果；
获取所述输出结果和图像样本的标注信息之间的损失函数；
根据所述损失函数对所述人脸关键点模型进行更新；其中，标定的图像 样本的标注信息包括人脸关键点或者人脸分割信息；
所述人脸关键点分割模型用于对面部图像进行处理，同时获取人脸关键 点和人脸分割信息。
进一步的，所述图像分割模块用于对信息采集模块拍摄的面部图像进行 分割，包括：一是完成人脸图像从头部图像的分割；二是完成人脸图像各个 模块的分割，两颧、额头、鼻子、下颏、嘴唇，为面色的判断和面部特征的 提取和识别做准备。
进一步的，所述触控显示屏用于显示中医体质辨识量表界面供用户填写， 显示通过摄像机采集的图像信息，以及显示远程中医医生的视讯信息；所述 触摸屏还用于显示用户基本信息录入界面。
进一步的，所述结果鉴别模块和诊断模块通过损失函数及惩罚因子衡量 数据编码模块模型预测的结果；损失函数采用log对数损失函数、平方损失函 数、指数损失函数、Hinge损失函数、0-1损失函数或绝对值损失函数。
一种智能化中医诊断系统方法，包括以下步骤，
步骤一：使用者在显示模块上进行注册并登录或直接登录后，进行性别 选择，并录入使用者基本信息；
步骤二：进入中医问诊环节，用户选体质辨识模式进行检测；患者通过 声音识别模块进行语音交互问诊并将交互问诊信息录入问卷存储模块，由诊 断模块进行分析，进行体质判断；
步骤三：根据数据库中的病例库和中医辨证案例库进行病例分析，告知 体质辨识结果；
步骤四：医生根据诊断模块结果得到详细的分数报告，完成后续诊断。
进一步的，所述体质辨识模式分为五个选项，分别为：没有、很少、偶 尔、经常、总是。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明采用摄像头可以获取患者全身以及局部情况，通过语音识别 模块获取患者的病症描述，整个过程模拟中医的望闻问切诊断过程，并结合 中医辨证理论对症状进行诊断，得到最终诊断结果，并给出相应的治疗处方 及治疗方案。
(2)本发明能够根据患者提供的基本病患信息，通过内部的中医规则设 置，智能地输出诊断结果和处方，同时为患者提供专家的语音视频对话，并 能提供相似病例的参考；同时为病患信息的储存配置了全新的、安全可靠的 云储存方式，数据储存更加安全可靠。
附图说明
图1为本发明一种智能化中医诊断系统的系统图；
图2为本发明一种智能化中医诊断系统的处理装置系统结构图；
图3为本发明一种智能化中医诊断系统的训练装置系统结构图。
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做 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所示，一种智能化中医诊断系统，包括中央处理器，中央处理器 与声纹识别模块连接，声纹识别模块配置有电声学仪，声纹识别模块用于通 过电声学仪获取患者的声音信息；中央处理器与语音播放模块建立连接关系， 语音播放模块配置有语音播放器，语音播放模块用于通过语音播放器播放语 音信息；中央处理模块与显示模块连接，显示模块配置有触控显示屏，显示 模块用于患者通过触控显示屏进行病情问卷统计，显示模块还用于向患者反 馈诊断结果；中央处理器还与光源探测模块、图像获取模块和补光模块建立连接关系，图像获取模块配置有摄像头，图像获取模块用于通过摄像头获取 患者的面部图像数据和舌质图像数据；光源探测模块配置有光源探测仪，光 源探测模块用于获取所述摄像头所处摄像环境的光源信息；补光模块配置有 补光灯，补光模块用于通过补光灯对所述摄像头的拍摄对象进行补光，中央 处理器与图像分割模块连接。
本实施例中，中央处理器采用ARM公司的Cortex-R系列处理器；电声 学仪采用CRY6125电声学器件。
本实施例中，中央处理器还与管理服务器建立连接，管理服务器包括数 据编码模块、问卷存储模块、数据库、诊断模块和结果鉴别模块，问卷存储 模块用于存储患者病症状态测评问卷；数据编码模块用于对获取的患者的监 控数据通过神经网络数据编码算法进行数据特征编码；诊断模块用于根据中 医健康对患者用户进行疾病诊断和处方推荐；结果鉴别模块用于对患者健康 状态结果进行鉴别；数据库包括病例库、中药库和中医辨证案例库。
本实施例中，病例库为诊断系统自学习过程中形成的，中药库内存储有 各类中草药的信息，中医辨证案例库内预存各类诊断录要。
本实施例中，图像分割模块包括处理装置和训练装置，
如图2所示，处理装置包括：
获取模块，用于获取待处理的面部图像；
处理模块，用于根据人脸关键点分割模型对所述面部图像进行处理，得 到所述面部图像对应的人脸关键点和人脸分割信息；
其中，人脸关键点分割模型为采用神经网络进行训练得到的用于同时获 取人脸关键点和人脸分割信息的模型；
如图3所示，训练装置包括：
采集模块，用于采集多个包括人脸的图像样本，并对所述图像样本中的 人脸关键点和人脸分割信息进行标注；
训练模块，用于根据标定后的多个图像样本，采用神经网络训练得到人 脸关键点分割模型；
其中，训练模块用于：
根据神经网络初始化人脸关键点分割模型；
将标定后的多个图像样本，分别输入所述人脸关键点分割模型，得到输 出结果；
获取所述输出结果和图像样本的标注信息之间的损失函数；
根据所述损失函数对所述人脸关键点模型进行更新；其中，标定的图像 样本的标注信息包括人脸关键点或者人脸分割信息；
人脸关键点分割模型用于对面部图像进行处理，同时获取人脸关键点和 人脸分割信息。
本实施例中，图像分割模块用于对信息采集模块拍摄的面部图像进行分 割，包括：一是完成人脸图像从头部图像的分割；二是完成人脸图像各个模 块的分割，两颧、额头、鼻子、下颏、嘴唇，为面色的判断和面部特征的提 取和识别做准备。
本实施例中，触控显示屏用于显示中医体质辨识量表界面供用户填写， 显示通过摄像机采集的图像信息，以及显示远程中医医生的视讯信息；触摸 屏还用于显示用户基本信息录入界面。
本实施例中，结果鉴别模块和诊断模块通过损失函数及惩罚因子衡量数 据编码模块模型预测的结果；损失函数采用log对数损失函数、平方损失函数、 指数损失函数、Hinge损失函数、0-1损失函数或绝对值损失函数。
一种智能化中医诊断系统方法，包括以下步骤，
步骤一：使用者在显示模块上进行注册并登录或直接登录后，进行性别 选择，并录入使用者基本信息；
步骤二：进入中医问诊环节，用户选体质辨识模式进行检测；患者通过 声音识别模块进行语音交互问诊并将交互问诊信息录入问卷存储模块，由诊 断模块进行分析，进行体质判断；
步骤三：根据数据库中的病例库和中医辨证案例库进行病例分析，告知 体质辨识结果；
步骤四：医生根据诊断模块结果得到详细的分数报告，完成后续诊断。
其中：体质辨识模式分为五个选项，分别为：没有、很少、偶尔、经常、 总是。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于 本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发 明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限 制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落 在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将 权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实 施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起 见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也 可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种智能化中医诊断系统，其特征在于，包括中央处理器，所述中央处理器与声纹识别模块连接，所述声纹识别模块配置有电声学仪，所述声纹识别模块用于通过所述电声学仪获取患者的声音信息；所述中央处理器与语音播放模块建立连接关系，所述语音播放模块配置有语音播放器，所述语音播放模块用于通过所述语音播放器播放语音信息；所述中央处理模块与显示模块连接，所述显示模块配置有触控显示屏，所述显示模块用于患者通过所述触控显示屏进行病情问卷统计，所述显示模块还用于向患者反馈诊断结果；所述中央处理器还与光源探测模块、图像获取模块和补光模块建立连接关系，所述图像获取模块配置有摄像头，所述图像获取模块用于通过所述摄像头获取患者的面部图像数据和舌质图像数据；所述光源探测模块配置有光源探测仪，所述光源探测模块用于获取所述摄像头所处摄像环境的光源信息；所述补光模块配置有补光灯，所述补光模块用于通过所述补光灯对所述摄像头的拍摄对象进行补光，所述中央处理器与图像分割模块连接。
2.根据权利要求1所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述中央处理器采用ARM公司的Cortex-R系列处理器；所述电声学仪采用CRY6125电声学器件。
3.根据权利要求1所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述中央处理器还与管理服务器建立连接，所述管理服务器包括数据编码模块、问卷存储模块、数据库、诊断模块和结果鉴别模块，所述问卷存储模块用于存储患者病症状态测评问卷；所述数据编码模块用于对获取的患者的监控数据通过神经网络数据编码算法进行数据特征编码；所述诊断模块用于根据中医健康对患者用户进行疾病诊断和处方推荐；所述结果鉴别模块用于对患者健康状态结果进行鉴别；所述数据库包括病例库、中药库和中医辨证案例库。
4.根据权利要求3所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述病例库为诊断系统自学习过程中形成的，所述中药库内存储有各类中草药的信息，所述中医辨证案例库内预存各类诊断录要。
5.根据权利要求3所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述结果鉴别模块和诊断模块通过损失函数及惩罚因子衡量数据编码模块模型预测的结果；损失函数采用log对数损失函数、平方损失函数、指数损失函数、Hinge损失函数、0-1损失函数或绝对值损失函数。
6.根据权利要求1所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述图像分割模块包括处理装置和训练装置，
所述处理装置包括：
获取模块，用于获取待处理的面部图像；
处理模块，用于根据人脸关键点分割模型对所述面部图像进行处理，得到所述面部图像对应的人脸关键点和人脸分割信息；
其中，所述人脸关键点分割模型为采用神经网络进行训练得到的用于同时获取人脸关键点和人脸分割信息的模型；
所述训练装置包括：
采集模块，用于采集多个包括人脸的图像样本，并对所述图像样本中的人脸关键点和人脸分割信息进行标注；
训练模块，用于根据标定后的多个图像样本，采用神经网络训练得到人脸关键点分割模型；
其中，所述训练模块用于：
根据神经网络初始化人脸关键点分割模型；
将标定后的多个图像样本，分别输入所述人脸关键点分割模型，得到输出结果；
获取所述输出结果和图像样本的标注信息之间的损失函数；
根据所述损失函数对所述人脸关键点模型进行更新；其中，标定的图像样本的标注信息包括人脸关键点或者人脸分割信息；
所述人脸关键点分割模型用于对面部图像进行处理，同时获取人脸关键点和人脸分割信息。
7.根据权利要求6所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述图像分割模块用于对信息采集模块拍摄的面部图像进行分割，包括：一是完成人脸图像从头部图像的分割；二是完成人脸图像各个模块的分割，两颧、额头、鼻子、下颏、嘴唇，为面色的判断和面部特征的提取和识别做准备。
8.根据权利要求1所述的一种智能化中医诊断系统，其特征在于，所述触控显示屏用于显示中医体质辨识量表界面供用户填写，显示通过摄像机采集的图像信息，以及显示远程中医医生的视讯信息；所述触摸屏还用于显示用户基本信息录入界面。
9.一种如权利要求1-8任一所述的智能化中医诊断方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤一：使用者在显示模块上进行注册并登录或直接登录后，进行性别选择，并录入使用者基本信息；
步骤二：进入中医问诊环节，用户选体质辨识模式进行检测；患者通过声音识别模块进行语音交互问诊并将交互问诊信息录入问卷存储模块，由诊断模块进行分析，进行体质判断；
步骤三：根据数据库中的病例库和中医辨证案例库进行病例分析，告知体质辨识结果；
步骤四：医生根据诊断模块结果得到详细的分数报告，完成后续诊断。
10.根据权利要求9所述的智能化中医诊断方法，其特征在于，所述体质辨识模式分为五个选项，分别为：没有、很少、偶尔、经常、总是。
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