舌面圖像特征分析與證候輔助診斷分類研究.pdf

1、中醫(yī)學(xué)是一種起源于中國，以古代中國人的醫(yī)學(xué)實(shí)踐為主體的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)。檢查舌象的狀態(tài)是中醫(yī)診斷學(xué)中應(yīng)用最廣泛、最有價(jià)值的方法之一。舌診利用各種舌象特征，包括顏色、紋理、形狀等，來進(jìn)行診斷。在舌診學(xué)中，舌在顏色、紋理、形狀等方面的特征，既是內(nèi)部病變的一種敏感標(biāo)志，又是不可替代的一種區(qū)分中醫(yī)證候的準(zhǔn)則。近年來，許多學(xué)者致力于將模式識(shí)別與圖像處理技術(shù)相結(jié)合，尋求中醫(yī)舌診不量化問題的解決方案。然而，由于中醫(yī)舌診過分依賴于個(gè)體的感受和經(jīng)驗(yàn)，阻礙了這個(gè)學(xué)

2、科的進(jìn)一步發(fā)展。
　　為了解決上述問題，本論文對(duì)中醫(yī)舌診現(xiàn)代化過程中舌圖像特征分析與診斷分類等內(nèi)容進(jìn)行了初步的研究，主要包括：
　　(1)舌色特征分析：顏色是一種視覺感知的屬性，人體組織的顏色信息在醫(yī)學(xué)診斷中起著重要的作用。在舌診學(xué)中，舌色是用來進(jìn)行診斷的最重要的依據(jù)。然而在診斷過程中，由于臨床醫(yī)生主觀意識(shí)的影響，舌色分析的結(jié)果存在著大量不精確性和不確定性。為了盡量減少這些主觀因素的影響，本文提出一個(gè)非參數(shù)化半監(jiān)督學(xué)習(xí)的框架

3、。它應(yīng)用前向選擇和后向選擇來獲得正確的像素樣本，并用這些樣本構(gòu)建像素原型集。該像素原型集則可作為舌色量化的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：構(gòu)建的像素原型集，可以用來將舌圖像中的所有像素區(qū)分為12個(gè)舌色類別。
　　(2)一種舌象紋理特征的分析（蕈狀乳頭增生識(shí)別）：本文提出了一種計(jì)算機(jī)紋理識(shí)別技術(shù)，來判定舌面上的蕈狀乳頭是否增生。首先進(jìn)行紋理塊獲取，在經(jīng)過檢測反光點(diǎn)與去除反光點(diǎn)的預(yù)處理后，利用一組2維Gabor濾波器組，來提取和表達(dá)紋理特征，然后

4、運(yùn)用線性判別分析對(duì)舌圖像數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，實(shí)驗(yàn)結(jié)果合理的證明了方法的有效性。
　　(3)舌形特征分析：本文提出一個(gè)舌形自動(dòng)分類方法。首先利用三個(gè)幾何準(zhǔn)則來校正舌形歪斜；然后提出七個(gè)與長度、面積和角度相關(guān)的幾何特征；接著用七個(gè)層次分析法的模塊，將高度主觀和抽象的專家評(píng)價(jià)解析成可度量的機(jī)器表達(dá)，每一個(gè)模塊被用來決定一個(gè)舌圖像是否屬于一個(gè)特定的舌形類別；最終應(yīng)用一個(gè)模糊融合的框架，來確立量化特征與舌形類別之間的不確定性。在362個(gè)

5、樣本的實(shí)驗(yàn)中，取得了90.3％的分類準(zhǔn)確率。
　　(4)八綱證候的診斷分類：該部分主要包括基于舌色冷暖屬性判別的“寒證”“熱證”分類。冷色、暖色、過渡色這些詞也是舌色屬性的一部分，這種舌色的冷暖屬性與證候有著緊密的聯(lián)系。本文提出了一個(gè)半監(jiān)督學(xué)習(xí)(cluster and label)的模型，通過舌色將舌圖像上的所有像素區(qū)分為3類：冷、暖或過渡色。這個(gè)模型首先利用期望最大化算法，將所有的像素區(qū)分為很多個(gè)聚類，這次聚類的數(shù)量較大（共15

6、0個(gè)聚類），而每個(gè)聚類的尺度較小。然后人工標(biāo)定將賦予這些聚類3種舌色冷暖屬性的類別標(biāo)簽：冷色、暖色、過渡色。最后使用一個(gè)查找表將所有像素區(qū)分為舌色冷暖屬性的三個(gè)類別，并以此為依據(jù)，將舌圖像樣本區(qū)分為“寒證”或“熱證”。除此之外，我們還利用前面章節(jié)所提取顏色和紋理特征作為特征矢量，進(jìn)行診斷分類研究，列出了一些針對(duì)“虛證”“實(shí)證”分類、“表證”“里證”分類的初步研究結(jié)果，從而最終初步實(shí)現(xiàn)了對(duì)中醫(yī)中最重要的辨證方法——八綱辨證的分類研究。