CN112992335A - 一种智能中医舌诊装置及舌诊方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能中医舌诊装置，包括一侧设有采集口的采集箱和与采集箱设置采集口一侧铰接的固定板，所述固定板上嵌设有交互平板，所述固定板沿封闭或打开采集口方向转动；所述采集箱内设置有与采集口相对的具有导光作用的采集球体，所述采集球体一侧固定有用于图像采集的采集装置，所述采集装置连接有采集分析系统，所述交互平板接收采集控制系统输出信息。本舌诊装置采用一体式设计，使用方便、操作难度低、适用性较强。交互平板作为信息传递媒介，用于实现人机交互。采集箱与固定板铰接，固定板可上翻、下翻，使用方便。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，更具体地说，涉及一种智能中医舌诊装置及舌诊方法。
背景技术
中医舌诊辨识舌象的舌色、苔色、舌形、苔质、津液、舌下络脉六类特征。在疾病的发展过程中舌象特征变化迅速，对病证的鉴别具有重要临床意义。传统的中医舌诊方法以肉眼观察为主，其正确程度取决于经验，受限于观察时的环境因素，缺乏客观统一的辨识指标，可能会因为光线、环境等干扰因素，造成对舌象特征的误判。近几年，光学、图像、机器学习和深度学习技术发展迅速，对中医舌象特征的定性分析和定量分析提供了重要技术支撑。
现有的舌诊仪结构复杂、功能单一，操作复杂、智能化程度低。均需要外接计算机或移动设备才能工作，更不能进行人机交互。因此这些舌诊仪需要专业人员操作，舌诊用户自己无法操作，不适用于一般用户或较小医院及诊所便捷使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能中医舌诊装置及舌诊方法，融合传统舌诊仪采集装置和现代人工智能语音合成和识别、人脸检测和识别、舌象特征识别、中医体质与证型的健康状态诊断功能于一体的人机交互式人工智能舌诊装置，用以解决上述背景技术中存在的技术问题。
本发明技术方案一种智能中医舌诊装置，包括一侧设有采集口的采集箱和与采集箱设置采集口一侧铰接的固定板，所述固定板上嵌设有交互平板，所述固定板沿封闭或打开采集口方向转动；所述采集箱内设置有与采集口相对的具有导光作用的采集球体，所述采集球体一侧固定有用于图像采集的采集装置，所述采集装置连接有采集分析系统，所述交互平板接收采集控制系统输出信息。
在一个优选地实施例中，所述采集球体为空心薄壁球体且采集球体内壁涂覆有漫反射涂料层，所述采集球体上设置有与采集口相对的相机开孔，所述采集装置包括固定在采集球体远离采集口侧的环形灯板、通过固定件滑动设置在采集球体一侧且与相机开孔相对的智能相机，所述智能相机沿靠近或远离相机开口方向移动。
在一个优选地实施例中，所述固定件包括设置有滑轨的相机托架，所述智能相机底部固定有相机托，所述相机托与滑轨滑动固定。
在一个优选地实施例中，所述采集球体顶部设置有第一排风口，所述采集箱内设置有换气装置，所述换气装置包括设置在第一排风口一侧的换气风扇和与换气风扇相对的疏风筒，所述采集箱上设置有实现采集箱与外界连通的第二排风口，所述疏风筒与第二排风口相对。
在一个优选地实施例中，所述采集球体顶部还设置有紫外线灯插槽，所述紫外线灯插槽内可拆卸固定有紫外线灯。
在一个优选地实施例中，所述采集口设置有3D硅胶圈，所述3D硅胶圈与采集口可拆卸固定。
在一个优选地实施例中，所述采集分析系统包括图像采集模块、舌象AI云计算与诊断模块、语音问诊模块和舌诊报告模块。
一项所述的一种智能中医舌诊方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：交互平板采集人脸信息并通过语音通知用户准备舌象采集，使用者点击开始选项采集装置进入工作状态；
步骤2：图像采集模块采集舌象信息并将采集到的舌象信息传输到舌象AI云计算与诊断模块进行计算诊断，并将诊断结果进行存储；
步骤3：系统根据诊断结果启动语音问诊模块，语音问诊模块获取用户做答语音流并进行结果计算；
步骤4根据：AI云计算与诊断模块进行计算诊断和语音问诊并根据结果提供舌诊报告。
在一个优选地实施例中，所述图像采集内容包括舌色、苔色、舌形、苔质、津液和和舌下络脉，所述AI云计算与诊断模块通过分割舌体区域对舌色、苔色、舌形、苔质、津液、舌下络脉六类特征辨识。
本发明技术方案的有益效果是：
1.本舌诊装置采用一体式设计，使用方便、操作难度低、适用性较强。交互平板作为信息传递媒介，用于实现人机交互。采集箱与固定板铰接，固定板可上翻、下翻。采集时上翻至采集箱顶部，此时操作平板朝向外部，易于使用者触屏操作，采集后，下翻至前壳体，遮挡采集口，可以起到对采集箱1体内部环境的保洁作用，避免灰尘污染内壁。
2.采集口人体生物学面部3D硅胶圈，仿面部轮廓和下颌三维结构设计封闭性好；采集球体内漫反射环境能够获得均匀的辐射照明，成像装置能对色彩准确还原，使标准色彩得到重现。
3.融合传统舌诊仪采集装置和现代人工智能语音合成和识别、人脸检测和识别、舌象特征识别、中医体质与证型的健康状态诊断功能于一体的人机交互式人工智能舌诊仪。
附图说明
图1为本发明爆炸图，
图2为本发明图1中相机托和相机托架结构示意图，
图3为本发明固定板向上翻转的正视图，
图4为本发明逻辑框架图。
附图标记说明：1采集箱1、2采集口、3固定板、4交互平板、53D硅胶圈、6采集球体、7相机开孔、8环形灯板、9智能相机、10相机托架10、11滑轨、12相机托、13第一排风口、14换气风扇、15疏风筒、16第二排风口、17紫外线灯插槽。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
参照图1-图4，本发明技术方案一种智能中医舌诊装置，包括一侧设有采集口2的采集箱1和与采集箱1设置采集口2一侧铰接的固定板3，所述固定板3上嵌设有交互平板4，所述固定板3沿封闭或打开采集口2方向转动；所述采集箱1内设置有与采集口2相对的具有导光作用的采集球体6，所述采集球体6一侧固定有用于图像采集的采集装置，所述采集装置连接有采集分析系统，所述交互平板4接收采集控制系统输出信息。
本舌诊装置采用一体式设计，使用方便、操作难度低、适用性较强。交互平板4作为信息传递媒介，用于实现人机交互。采集箱1与固定板3铰接，固定板3可上翻、下翻。采集时上翻至采集箱1顶部，此时操作交互平板4朝向外部，易于使用者触屏操作，采集后，下翻至前壳体，遮挡采集口2，可以起到对采集箱1体内部环境的保洁作用，避免灰尘污染内壁。
采集时，操作者将固定板3向上翻转此时采集口2漏出，操作者点击开始按钮，然后将面部靠近采集口2，采集口2设置有3D硅胶圈5，使用者将面部和下颌贴在3d硅胶圈5上面部朝向采集球体6，采集分析系统控制采集装置进行舌象采集。
3D硅胶圈5采用仿面部轮廓和下颌三维结构设计，轮廓线条向内15度嵌入，采集时嘴巴张开下颌抵在下颌托上、面部与3D硅胶圈5完全闭合，采集时不漏光，使箱体内形成封闭的光环境，3D硅胶圈5材料使用医用硅胶，符合生物相容性法规，满足医用要求。3D硅胶圈5与采集口2可拆卸固定，便于定期拆卸清理。
所述采集球体6为空心薄壁球体且采集球体6内壁涂覆有漫反射涂料层，所述采集球体6上设置有与采集口2相对的相机开孔7，所述采集装置包括固定在采集球体6远离采集口2侧的环形灯板8、通过固定件滑动设置在采集球体6一侧且与相机开孔7相对的智能相机9，所述智能相机9沿靠近或远离相机开口方向移动。所述固定件包括设置有滑轨11的相机托架10，所述智能相机9底部固定有相机托12，所述相机托12与滑轨11滑动固定。
依据积分球漫反射原理将采集处设置成球体形状，并在其内壁上涂覆反射涂料层，使得在其内部能够获得均匀的辐射照明,采集照度达到最理想的均匀照度，满足舌象图像采集环境要求。反射涂料主成分是反射率高达到96％-98％的颗粒状硫酸钡，涂料的厚度应在300-500μm之间，可以通过多次喷涂工艺得到。
采集装置朝向采集球体6，在球体内完成舌象采集。智能相机9滑动设置并与调节采集距离。相机托架10使用50mm长滑轨11和轨道托组成，相机固定在轨道托上，通过轨道托在滑轨11上前后滑行调节相机镜头与采集口2之间的水平距离，水平距离在16-20cm范围。相机托架10固定相机镜头与3D硅胶圈5的下颌上方55mm处位置成85度相交，以使口腔内舌根部区域照度充足。这种倾角角度和高度设计可以满足成人、青少年舌象采集的距离要求。
智能相机9为SMART LENS Camera智能相机9，5倍光学变焦且可自动对焦、自动感光，1600万像素，32GB Micro SD存储，近拍摄距离5cm以上，支持Wi-Fi连接，支持Android系统和iOS系统智能设备连接。当然智能相机9选择并不唯一。相机上设有无线AP(AccessPoint)，无线AP具有传输网络信号的功能，可完成控制指令和图像文件的传输。通过控制系统给智能相机9供电、启动相机，并在启动采集时向智能相机9发送拍照指令，拍照后图像存储在相机Micro SD存储，通过相机Wi-Fi从相机存储中传输到交互平板4存储和显示。
所述采集球体6顶部设置有第一排风口13，所述采集箱1内设置有换气装置，所述换气装置包括设置在第一排风口13一侧的换气风扇14和与换气风扇14相对的疏风筒15，所述采集箱1上设置有实现采集箱1与外界连通的第二排风口16，所述疏风筒15与第二排风口16相对。
换气装置实现采集箱1与外界气体交换。使用者完成一次舌象采集需要多次张口、伸舌，约10秒时间，可能造成采集区内聚集异味气体。采集结束后，控制系统自动开启风扇对采集区抽风换气，将集区异味气体抽出。同时可将LED光源、相机工作时产生的热量散失掉，从而降低工作温度。
所述采集球体6顶部还设置有紫外线灯插槽17，所述紫外线灯插槽17内可拆卸固定有紫外线灯。紫外线灯用于对采集箱1内部进行消毒，紫外线灯和换气装置均在采集结束后开始工作，采集时不工作。
所述采集分析系统包括图像采集模块、舌象AI云计算与诊断模块、语音问诊模块和舌诊报告模块。
本装置还具有存储记忆功能，对识别的老用户友好提示、个人信息预加载，提高用户的使用亲切感。
一项所述的一种智能中医舌诊方法，包括以下步骤：
步骤1：交互平板4采集人脸信息并通过语音通知用户准备舌象采集，使用者点击开始选项采集装置进入工作状态；
步骤2：图像采集模块采集舌象信息并将采集到的舌象信息传输到舌象AI云计算与诊断模块进行计算诊断，并将诊断结果进行存储；
步骤3：系统根据诊断结果启动语音问诊模块，语音问诊模块获取用户做答语音流并进行结果计算；
步骤4根据：AI云计算与诊断模块进行计算诊断和语音问诊并根据结果提供舌诊报告。
所述图像采集内容包括舌色、苔色、舌形、苔质、津液和和舌下络脉，图像采集使用人脸识别离线SDK，包含人脸采集、人脸对比和识别、人脸库管理功能，并全部在设备本地离线化运行处理。采集时：设备语音提示倒计时2秒，伸舌采集舌面图。系统对采集的图预检测，不合格时，语音提示重新采集。合格后，依次提示翘舌采集舌下图、微笑采集面部图。采集结束后系统自动提交检测，按语音提示关上面板。
所述AI云计算与诊断模块通过分割舌体区域对舌色、苔色、舌形、苔质、津液、舌下络脉六类特征辨识。其中判别结果具有如下表1所示项目：
表1舌象六类特征辨识项目表
语音问诊环节：应用程序接收到AI舌诊云计算服务舌诊结果后，需要用户回答的问题以文字和音视频展示在操作屏。在问诊中可操作按钮包括“是(表示有问诊的症状，并进入下一题)”、“否(表示没有问诊的症状，并进入下一题)”、“上一题(表示回到上一题问诊)”、“提交(表示结束问诊)”。也可通过语音回答问诊。
舌诊报告是对不同年龄、性别和中医健康状态的用户提供健康指导。帮助用户全方位了解健康状态变化，对健康风险提前预警，中医舌诊报告主要包括舌象解读、健康解读、趋势分析、调理指导建议。
(1)趋势分析包括舌象的舌色、苔色、舌形、苔质、津液、舌下络脉六类特征的变化趋势图、雷达图，体质与证型的中医健康状态的变化趋势图、雷达图。
(2)调理指导建议包括饮食干预、运动干预、药物保健、艾灸按摩、情志调养。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (9)
1.一种智能中医舌诊装置，其特征在于，包括一侧设有采集口的采集箱和与采集箱设置采集口一侧铰接的固定板，所述固定板上嵌设有交互平板，所述固定板沿封闭或打开采集口方向转动；所述采集箱内设置有与采集口相对的具有导光作用的采集球体，所述采集球体一侧固定有用于图像采集的采集装置，所述采集装置连接有采集分析系统，所述交互平板接收采集控制系统输出信息。
2.根据权利要求1所述的一种智能中医舌诊装置，其特征在于，所述采集球体为空心薄壁球体且采集球体内壁涂覆有漫反射涂料层，所述采集球体上设置有与采集口相对的相机开孔，所述采集装置包括固定在采集球体远离采集口侧的环形灯板、通过固定件滑动设置在采集球体一侧且与相机开孔相对的智能相机，所述智能相机沿靠近或远离相机开口方向移动。
3.根据权利要求2所述的一种智能中医舌诊装置，其特征在于，所述固定件包括设置有滑轨的相机托架，所述智能相机底部固定有相机托，所述相机托与滑轨滑动固定。
4.根据权利要求1所述的一种智能中医舌诊装置，其特征在于，所述采集球体顶部设置有第一排风口，所述采集箱内设置有换气装置，所述换气装置包括设置在第一排风口一侧的换气风扇和与换气风扇相对的疏风筒，所述采集箱上设置有实现采集箱与外界连通的第二排风口，所述疏风筒与第二排风口相对。
5.根据权利要求1所述的一种智能中医舌诊装置，其特征在于，所述采集球体顶部还设置有紫外线灯插槽，所述紫外线灯插槽内可拆卸固定有紫外线灯。
6.根据权利要求1所述的一种智能中医舌诊装置，其特征在于，所述采集口设置有3D硅胶圈，所述3D硅胶圈与采集口可拆卸固定。
7.根据权利要求1所述的一种智能中医舌诊装置，其特征在于，所述采集分析系统包括图像采集模块、舌象AI云计算与诊断模块、语音问诊模块和舌诊报告模块。
8.基于权利要求1-7任一项所述的一种智能中医舌诊装置的舌诊方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：交互平板采集人脸信息并通过语音通知用户准备舌象采集，使用者点击开始选项采集装置进入工作状态；
步骤2：图像采集模块采集舌象信息并将采集到的舌象信息传输到舌象AI云计算与诊断模块进行计算诊断，并将诊断结果进行存储；
步骤3：系统根据诊断结果启动语音问诊模块，语音问诊模块获取用户做答语音流并进行结果计算；
步骤4根据：AI云计算与诊断模块进行计算诊断和语音问诊并根据结果提供舌诊报告。
9.根据权利要求7所述的一种智能中医舌诊方法，其特征在于，所述图像采集内容包括舌色、苔色、舌形、苔质、津液和和舌下络脉，所述AI云计算与诊断模块通过分割舌体区域对舌色、苔色、舌形、苔质、津液、舌下络脉六类特征辨识。
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- 2021-02-04 CN CN202110153287.1A patent/CN112992335A/zh active Pending
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