CN111292253B - 一种人体辉光图像校准方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种人体辉光图像校准方法，包括：采集多张人体GDV标准图像；获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量；在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度；根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准，进而完成相同的GDV设备的校准，解决相同的GDV设备拍摄的图像不一致问题。

Description

一种人体辉光图像校准方法及装置

技术领域

本申请涉及图像处理领域，具体涉及一种人体辉光图像校准方法，同时涉 及一种人体辉光图像校准装置。

背景技术

中医是我们中华民族的瑰宝，是经过数千年很多代人不断完善的智慧结晶。 随着时代的发展和社会的进步，以及中医治未病理念的深入人心，中医和现代 科技相结合，产生了一系列的现代化成果。除了中药的现代化提取与制作，中 医的诊断方法也在向着自动化、数字化的方向发展。正如《古今医统》所说： “望闻问切四字，诚为医之纲领。”即望闻问切组成了中医诊断的四诊。《灵枢·本 脏篇》：“视其外应，以知其内脏，则知所病矣。”可知望诊具有非常重要的作用。 望诊可以分为面诊和舌诊。《辨舌指南》：“辨舌质可辨脏腑的虚实，视舌苔可 察六淫之浅深。”舌为心之苗，脾之外候，苔由胃气所生。脏腑通过经脉与舌相联，脏腑病变，可在舌质和舌苔上反映出来。舌诊主要诊断舌质和舌苔的形 态、色泽等，以此判断疾病的性质、病势的浅深、气血的盛衰及脏腑的虚实等。

气体释放显像技术(Gas Discharge Visualization，GDV)：GDV技术由教授 科罗特科夫(Pr.Korotkov)领导的团队在1995年开发的创新性科技。该团队结 合传统中国中医、针灸学，印度阿育吠陀医学等量子医学，提倡从“治已病” 医学向“治未病”医学转化。从10个手指尖GDV图像信息建立一个人体能量 场模型，显示手指与人体器官相关性能量场；利用GDV相机测定受试者十指 的克里安图像，再按照仪器提供的方法对图像进行分析，目的是提供人体能量 场的状态信息，并在不同的练习和治疗过程中跟进人体能量场的发展。

GDV技术拍摄的图像也称为辉光图像，而拍摄GDV图像的设备在出厂前， 不同批次的低照度摄像头质量会有所不同，导致GDV图像并不完全一致，从 而影响图像分析，所以，需要对设备进行校准。

发明内容

本申请提供一种人体辉光图像校准方法，解决相同的GDV设备拍摄的图 像不一致问题。

本申请提供一种人体辉光图像校准方法，包括：

采集多张人体GDV标准图像；

获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量；

在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算所述待校准 的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度；

根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV图像放电 区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述第二相似度最 大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

优选的，采集多张人体GDV标准图像，包括：

通过对人体同一部位多次放电，采集多张人体GDV标准图像。

优选的，获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量，包括：

获取所述GDV标准图像放电区域的内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径， 以及所述内轮廓和外轮廓之间区域的总像素值；

将所述内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述总像素值，各自的均 值作为标准特征向量T₀，T₀＝[r₀ R₀ V₀]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r₀，外 轮廓外接圆半径的均值R₀，总像素值的均值V₀。

优选的，还包括：

使用opencv库的findContours函数，获取所述GDV标准图像放电区域 的内外轮廓；

使用opencv库的minEnclosingCircle函数，获取所述GDV标准图像放电 区域的外轮廓外接圆。

优选的，在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算所 述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相 似度，包括：

在第一放电区频率区间，获取多张人体GDV图像，所述人体GDV图像为 待校准的GDV图像；

计算所述待校准的GDV图像的特征向量T_c，T_c＝[r_c R_c V_c]，其中，内轮廓 外接圆半径的均值r_c，外轮廓外接圆半径的均值R_c，总像素值的均值V_c；

通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之 间的相似度d₁(T₁,T_c)，

其中，r₁为校准的GDV图像内轮廓外接圆半径的均值，R₁为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径 的均值，V₁为校准的GDV图像总像素值的均值；

将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标 准特征向量之间的第一相似度。

优选的，根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV 图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度，包括：

取第一相似度是高的放电频率区间，通过欧式距离计算所述待校准的GDV 图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度d₂(T₂,T_c)， 

其中，r₂为校准的GDV图像内轮廓外 接圆半径的均值，R₂为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₂为校准 的GDV图像总像素值的均值；

将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标 准特征向量之间的第二相似度；

将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV 图像进行校准。

本申请同时提供一种人体辉光图像校准装置，包括：

采集单元，用于采集多张人体GDV标准图像；

标准特征向量获取单元，用于获取所述GDV标准图像放电区域的标准特 征向量；

第一相似度获取单元，用于在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像， 通过距离计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向 量之间的第一相似度；

校准单元，用于根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的 GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述 第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校 准。

优选的，标准特征向量获取单元，包括：

半径及总像素值获取子单元，用于获取所述GDV标准图像放电区域的内 轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述内轮廓和外轮廓之间区域的总像素 值；

标准特征向量计算子单元，用于将所述内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径， 以及所述总像素值，各自的均值作为标准特征向量T₀，T₀＝[r₀ R₀ V₀]，其中，内 轮廓外接圆半径的均值r₀，外轮廓外接圆半径的均值R₀，总像素值的均值V₀。

优选的，第一相似度获取单元，包括：

待校准图像获取子单元，用于在第一放电区频率区间[900Hz,1200Hz]中， 获取多张人体GDV图像，所述人体GDV图像为待校准的GDV图像；

待校准图像特征向量计算子单元，用于计算所述待校准的GDV图像的特 征向量T_c，T_c＝[r_c R_c V_c]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r_c，外轮廓外接圆半 径的均值R_c，总像素值的均值V_c；

相似度计算子单元，用于通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特 征向量与标准特征向量之间的相似度d₁(T₁,T_c)， 

其中，r₁为校准的GDV图像内轮廓外 接圆半径的均值，R₁为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₁为校准 的GDV图像总像素值的均值；

第一相似度确定子单元，用于将所述相似度作为所述待校准的GDV图像 放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度。

优选的，校准单元，包括：

相似度获取子单元，用于取第一相似度是高的放电频率区间，通过欧式距 离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度 d₂(T₂,T_c)，

其中，r₂为校准的GDV图 像内轮廓外接圆半径的均值，R₂为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值， V₂为校准的GDV图像总像素值的均值；

第二相似度确定子单元，用于将所述相似度作为所述待校准的GDV图像 放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；

校准子单元，用于将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所 述待校准的GDV图像进行校准。

本申请提供一种人体辉光图像校准方法，通过在不同放电频率区间，计算 标准GDV图像与待校准的GDV图像的第一相似度和第二相似度，获取最大的 放电频率并作为校准频率，对待校准的GDV图像进行校准，进而完成相同的 GDV设备的校准，解决相同的GDV设备拍摄的图像不一致问题。

附图说明

图1是本申请提供的一种人体辉光图像校准方法的流程示意图；

图2是本申请涉及的标准图像；

图3是本申请涉及的第一相似度各个放电频率对应的图像；

图4是本申请涉及的第一相似度各个放电频率对应的图像的效果图；

图5是本申请涉及的轮廓和外接圆的效果图；

图6是本申请一种人体辉光图像校准装置示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请 能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背 本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

图1是本申请提供的一种人体辉光图像校准方法的流程示意图，下面结合 图1对本申请提供的方法进行详细说明。

步骤S101，采集多张人体GDV标准图像。

通过对人体同一部位多次放电，采集多张人体GDV标准图像。对于作为 标准的单孔GDV设备(每次只能拍摄一根手指的GDV图像)，因为所有条件 均相同的情况下，每次放电过程也不会相同，所以低照度摄像头只抓取放电过 程中的一张图像，不能直接当作标准图像；本申请采用插入金属棒，进行10 次放电过程，各自抓取一张图像，使用这10张图像作为一组标准图像(含有 10个单独的放电区域)。10张标准图像如图2所示。

步骤S102，获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量。

获取所述GDV标准图像放电区域的内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径， 以及所述内轮廓和外轮廓之间区域的总像素值；将所述内轮廓和外轮廓各自外 接圆的半径，以及所述总像素值，各自的均值作为标准特征向量T₀，T₀＝[r₀ R₀ V₀]， 其中，内轮廓外接圆半径的均值r₀，外轮廓外接圆半径的均值R₀，总像素值的 均值V₀。可以使用opencv库的findContours函数，获取所述GDV标准图像 放电区域的内外轮廓；可以使用opencv库的minEnclosingCircle函数，获取所 述GDV标准图像放电区域的外轮廓外接圆。其轮廓和外接圆的效果如图5所 示。

步骤S103，在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算 所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一 相似度。

在第一放电频率区间，获取多张人体GDV图像，所述人体GDV图像为待 校准的GDV图像；第一放电频率区间可以取[900Hz,1200Hz]，每隔50Hz，来 获取多张人体GDV图像。各个放电频率对应的图像如图3所示。然后，还可 以对所述各个放电频率对应的图像进行灰度化和去噪，效果如图4所示。

计算所述待校准的GDV图像的特征向量T_c，T_c＝[r_c R_c V_c]，计算方法与计 算标准特征向量的方法相同，其中，内轮廓外接圆半径的均值r_c，外轮廓外接 圆半径的均值R_c，总像素值的均值V_c；通过欧式距离计算所述待校准的GDV 图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度d₁(T₁,T_c)， 

其中，r₁为校准的GDV图像内轮廓外 接圆半径的均值，R₁为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₁为校准的GDV图像总像素值的均值；当然，也可以使用其他距离来计算相似度。将 所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征 向量之间的第一相似度。

步骤S104，根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV 图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述第二 相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

为了获取更为精准的校准范围，需缩小第一相似度的放电频率区间，取第 一相似度最高的放电频率区间，可以为[900Hz,950Hz]，按照每隔10Hz的间隔， 通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的 相似度d₂(T₂,T_c)，共计算方法与计算第一相似度的方法相同。 其中，r₂为校准的GDV图像内轮廓外 接圆半径的均值，R₂为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₂为校准 的GDV图像总像素值的均值；将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电 区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述第二相似度最 大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

本申请同时提供一种人体辉光图像校准装置600，如图6所示，包括：

采集单元610，用于采集多张人体GDV标准图像；

标准特征向量获取单元620，用于获取所述GDV标准图像放电区域的标准 特征向量；

第一相似度获取单元630，用于在第一放电频率区间，对待校准的GDV图 像，通过距离计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特 征向量之间的第一相似度；

校准单元640，用于根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校 准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度； 将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像 进行校准。

优选的，标准特征向量获取单元，包括：

半径及总像素值获取子单元，用于获取所述GDV标准图像放电区域的内 轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述内轮廓和外轮廓之间区域的总像素 值；

标准特征向量计算子单元，用于将所述内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径， 以及所述总像素值，各自的均值作为标准特征向量T₀，T₀＝[r₀ R₀ V₀]，其中，内 轮廓外接圆半径的均值r₀，外轮廓外接圆半径的均值R₀，总像素值的均值V₀。

优选的，第一相似度获取单元，包括：

待校准图像获取子单元，用于在第一放电区频率区间[900Hz,1200Hz]中， 获取多张人体GDV图像，所述人体GDV图像为待校准的GDV图像；

待校准图像特征向量计算子单元，用于计算所述待校准的GDV图像的特 征向量T_c，T_c＝[r_c R_c V_c]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r_c，外轮廓外接圆半 径的均值R_c，总像素值的均值V_c；

相似度计算子单元，用于通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特 征向量与标准特征向量之间的相似度d₁(T₁,T_c)， 

其中，r₁为校准的GDV图像内轮廓外 接圆半径的均值，R₁为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₁为校准 的GDV图像总像素值的均值；

第一相似度确定子单元，用于将所述相似度作为所述待校准的GDV图像 放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度。

优选的，校准单元，包括：

相似度获取子单元，用于取第一相似度是高的放电频率区间，通过欧式距 离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度 d₂(T₂,T_c)，

其中，r₂为校准的GDV图 像内轮廓外接圆半径的均值，R₂为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₂为校准的GDV图像总像素值的均值；

第二相似度确定子单元，用于将所述相似度作为所述待校准的GDV图像 放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；

校准子单元，用于将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所 述待校准的GDV图像进行校准。

本申请提供一种人体辉光图像校准方法，通过在不同放电频率区间，计算 标准GDV图像与待校准的GDV图像的第一相似度和第二相似度，获取最大的 放电频率并作为校准频率，对待校准的GDV图像进行校准，进而完成相同的 GDV设备的校准，解决相同的GDV设备拍摄的图像不一致问题。

最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限 制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人 员应当理解依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱 离本发明精神和范围的任何修改或者等同替，其均应涵盖在本发明的权利要求 范围当中。

Claims (10)

1.一种人体辉光图像校准方法，其特征在于，包括：

采集多张人体GDV标准图像；

获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量；

在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度；

根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采集多张人体GDV标准图像，包括：

通过对人体同一部位多次放电，采集多张人体GDV标准图像。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量，包括：

获取所述GDV标准图像放电区域的内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述内轮廓和外轮廓之间区域的总像素值；

将所述内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述总像素值，各自的均值作为标准特征向量T₀，T₀＝[r₀ R₀ V₀]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r₀，外轮廓外接圆半径的均值R₀，总像素值的均值V₀。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：

使用opencv库的findContours函数，获取所述GDV标准图像放电区域的内外轮廓；

使用opencv库的minEnclosingCircle函数，获取所述GDV标准图像放电区域的外轮廓外接圆。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度，包括：

在第一放电区频率区间，获取多张人体GDV图像，所述人体GDV图像为待校准的GDV图像；

计算所述待校准的GDV图像的特征向量T_c，T_c＝[r_c R_c V_c]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r_c，外轮廓外接圆半径的均值R_c，总像素值的均值V_c；

通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度d₁(T₁,T_c)，

其中，r₁为校准的GDV图像内轮廓外接圆半径的均值，R₁为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₁为校准的GDV图像总像素值的均值；

将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度，包括：

取第一相似度是高的放电频率区间，通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度d₂(T₂,T_c)，

其中，r₂为校准的GDV图像内轮廓外接圆半径的均值，R₂为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₂为校准的GDV图像总像素值的均值；

将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；

将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

7.一种人体辉光图像校准装置，其特征在于，包括：

采集单元，用于采集多张人体GDV标准图像；

标准特征向量获取单元，用于获取所述GDV标准图像放电区域的标准特征向量；

第一相似度获取单元，用于在第一放电频率区间，对待校准的GDV图像，通过距离计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度；

校准单元，用于根据第一相似度最高的放电频率区间，计算所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，标准特征向量获取单元，包括：

半径及总像素值获取子单元，用于获取所述GDV标准图像放电区域的内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述内轮廓和外轮廓之间区域的总像素值；

标准特征向量计算子单元，用于将所述内轮廓和外轮廓各自外接圆的半径，以及所述总像素值，各自的均值作为标准特征向量T₀，T₀＝[r₀ R₀ V₀]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r₀，外轮廓外接圆半径的均值R₀，总像素值的均值V₀。

9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，第一相似度获取单元，包括：

待校准图像获取子单元，用于在第一放电区频率区间[900Hz,1200Hz]中，获取多张人体GDV图像，所述人体GDV图像为待校准的GDV图像；

待校准图像特征向量计算子单元，用于计算所述待校准的GDV图像的特征向量T_c，T_c＝[r_c R_c V_c]，其中，内轮廓外接圆半径的均值r_c，外轮廓外接圆半径的均值R_c，总像素值的均值V_c；

相似度计算子单元，用于通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度d₁(T₁,T_c)，

其中，r₁为校准的GDV图像内轮廓外接圆半径的均值，R₁为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₁为校准的GDV图像总像素值的均值；

第一相似度确定子单元，用于将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第一相似度。

10.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，校准单元，包括：

相似度获取子单元，用于取第一相似度是高的放电频率区间，通过欧式距离计算所述待校准的GDV图像的特征向量与标准特征向量之间的相似度d₂(T₂,T_c)，

其中，r₂为校准的GDV图像内轮廓外接圆半径的均值，R₂为校准的GDV图像外轮廓外接圆半径的均值，V₂为校准的GDV图像总像素值的均值；

第二相似度确定子单元，用于将所述相似度作为所述待校准的GDV图像放电区域的特征向量和所述标准特征向量之间的第二相似度；

校准子单元，用于将所述第二相似度最大的放电频率作为校准频率，对所述待校准的GDV图像进行校准。

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