專利名稱：基于顏色特征的舌象分析方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及計算機領(lǐng)域，特別是涉及大量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析方法。
背景技術(shù)：
舌診是中醫(yī)臨床四診中的重要內(nèi)容，舌象是為中醫(yī)診病的必要參考依據(jù)，舌象分 析成為中醫(yī)診病中的一個重要過程，傳統(tǒng)舌診及舌象分析多是對舌質(zhì)、舌苔進行一些特征 描述，存在一定的不確定性和主觀性。而如今現(xiàn)代科技的應(yīng)用，舌象分析不再只是模糊的特 征描述，而是有科學量化的數(shù)據(jù)體現(xiàn)，使舌診更為客觀化、規(guī)范化，有利于發(fā)揮舌象輔助臨 床診斷的作用。目前舌象分析以局部特征提取的方法較為常見，即對舌象局部特征的提取量化， 得到的數(shù)據(jù)往往隨提取部位的變化而有不同，不能反映舌象的整體特征，有違臨床實際望 舌整體審查、綜合判定的原則。如對于苔色的分析，在舌中部、舌尖部或舌根部提取樣圖可 以得出三個不同的結(jié)果，這種特征提取的方法也難以保證分析的客觀性和準確定。也有部 分運用一些典型算法來分析舌象的顏色或形態(tài)特征，而因為分析樣本有限，分析方法只能 適用于少數(shù)典型舌的分析，再加上所采取的樣本色彩還原不一致，對舌色及苔色的特征分 析與真實的舌象有較大的誤差，在一定程度上也影響了舌象其他要素的分析。舌象要素 包含有舌色、舌形、舌態(tài)、苔質(zhì)、苔色，具體一些舌色又有淡白舌、淡紅舌、紅舌、絳舌、紫舌、 青舌之分；舌形包括老舌、嫩舌、胖大舌、腫脹舌、瘦薄舌、點刺舌、裂紋舌等；舌態(tài)包括有強 硬、痿軟、顫動、歪斜、吐弄、短縮等；苔質(zhì)的變化包括厚薄、潤燥、膩腐、剝落等；苔色主要可 分為白苔、黃苔和灰黑苔三類，較為完整的舌象分析即要涵蓋這些要素，而目前的舌象分析 方法還只是部分要素特征的分析和提取，難以滿足臨床診舌需要。所以，本發(fā)明實例利用建立好的舌苔、舌質(zhì)的RGB顏色特征空間，通過統(tǒng)計舌體上 不同類像素的方法，將舌體中的舌苔和舌質(zhì)比例比較準確的計算出。并且給出比較準確的 舌苔、舌質(zhì)的RGB值。但是本發(fā)明實例的不足之處在于，目前現(xiàn)有的舌苔、舌質(zhì)的樣本圖片 數(shù)量仍然不夠，所以目前仍舊無法建立起完備的各類舌苔、舌質(zhì)的顏色特征空間，也無法對 舌體上舌苔進行更詳細的分類；所以本發(fā)明實例的方法中未將舌苔、舌質(zhì)進行細致的分類， 只是將舌體分為舌苔和舌質(zhì)兩部分。這些都需要積累舌苔樣本圖片以解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實例給出一種分析舌體中舌苔、舌質(zhì)比例，及給出RGB空間中舌體中舌苔、 舌質(zhì)平均顏色的方法。以解決目前中醫(yī)舌診中對舌苔、舌質(zhì)在舌體中所占比例難以準確估 計和提供舌體上舌質(zhì)和、舌苔的顏色的問題，在提供舌苔RGB值的時候，對從舌苔上得到的 原始顏色進行了處理。本發(fā)明實例給出的一種根據(jù)樣本空間的特征值對大量數(shù)據(jù)進行歸類分析的方法， 并對部分數(shù)據(jù)做了必要處理，以達到要求，包括根據(jù)已有的各種舌苔、舌質(zhì)的圖片建立舌苔、舌質(zhì)的RGB顏色樣本空間；
按照建立好的舌苔和舌質(zhì)特征空間，對舌體上的每個像素點進行歸類統(tǒng)計，將舌 體上的像素點分為舌苔和舌質(zhì)兩部分，分析其平均RGB值；舌體上的像素點已經(jīng)被區(qū)分為舌苔部分和舌質(zhì)部分，將舌苔和舌質(zhì)對應(yīng)的平均 RGB值計算出，并將舌苔的顏色還原，即去掉舌質(zhì)對舌苔顏色的影響。本發(fā)明實例中給出了一種利用已知的樣本空間對舌體上像素進行分類，并對舌苔 顏色還原的方法，包含利用已有的舌苔舌質(zhì)樣本建立舌苔舌質(zhì)的顏色特征空間、舌體像素 統(tǒng)計分類模塊、還原舌苔顏色模塊。其中，利用已有的舌苔舌質(zhì)樣本圖片建立舌苔、舌質(zhì)的顏色特征空間，以建立舌苔的顏 色特征空間為例，由醫(yī)學人員提供已經(jīng)分類的舌苔圖片，計算這些圖片的RGB值。分析各種 舌苔的顏色分量的特征，并根據(jù)這些特征來建立舌苔的顏色特征空間，定義該特征空間的 條件。同樣的建立舌質(zhì)的顏色特征空間。舌體像素統(tǒng)計分類模塊，對舌體上的每個像素點，根據(jù)其顏色的RGB分量之間的 關(guān)系，和已經(jīng)建立起來的舌苔和舌質(zhì)特征空間，將其線性映射到不同的特征空間，達到將舌 體圖片上的每個像素點區(qū)分開的目的。還原舌苔顏色模塊，因為從舌體上提取出來的舌苔顏色，薄苔的顏色受舌苔下面 的舌質(zhì)顏色影響很大，所以要對提取的舌苔顏色進行去除舌質(zhì)影響的操作。以達到真正的 舌苔顏色，而不是在舌體上舌苔的顏色。


圖1為本發(fā)明實例的方法流程圖；圖2為要分析的舌圖；圖3為舌體上的舌苔部分；圖4為舌體上的舌質(zhì)部分。
具體實施例方式本發(fā)明實例給出一種利用建立好的顏色特征空間來對舌體圖片中的像素點進行 分類，并且對舌苔顏色進行還原的方法，如圖1所示，包括以下步驟步驟1 從醫(yī)學人員處得到各類舌苔的圖片；對每一種舌苔的RGB值進行提取分析
歸類，建立起舌苔的特征空間0。，該空間由不同的子空間oel，o。2，......，o。n，分析出滿足不
同子特征空間的RGB條件；同樣建立起舌質(zhì)的特征空間Ot、子空間0T1，O12,......，0Τη及滿
足每個子空間要求的RGB條件。本步驟需要醫(yī)學人員對舌苔的分來特別熟悉，并且具有大 量的樣本圖片。步驟2 將需要分析的舌圖在RGB空間中變換成一個相同行列的矩陣，其中矩陣的 每一個元素為一個1*3的向量，代表該點像素的RGB值。對該矩陣進行線性映射，按照步驟 1定義好的每一個特征空間的條件講舌體上的每一個像素點映射到不同的特征空間中。步驟3 根據(jù)屬于舌苔的所有像素點個數(shù)和舌體像素總個數(shù)來計算舌苔占舌體比 例，并計算屬于不同的0。1; Oc2,......，0。n空間的像素點的個數(shù)及平均RGB值，按照各個空間內(nèi)的像素點占舌苔總像素點的比例來計算舌苔的顏色RGB值，并對舌苔的顏色進行還 原。同理計算舌質(zhì)的顏色RGB值。步驟4:輸出統(tǒng)計好的數(shù)值結(jié)果，包括舌苔、舌質(zhì)在舌體中所占的面積比例，和舌 苔、舌質(zhì)的RGB值。下面對上述步驟進行詳細說明本發(fā)明實例中，關(guān)鍵的是步驟1，必須確保醫(yī)學人員提供的各類舌苔和舌質(zhì)的圖片 正確。并且每一類舌苔舌質(zhì)盡可能提供多的樣本。在每個圖片中提取出此類舌體特征的 RGB值，并通過大量圖片取得某一種舌體特征的大量RGB值。根據(jù)這些同一種舌體特征的 不同RGB值，來建立對應(yīng)此類舌體特征的RGB顏色特征空間，并分析出屬于此類舌體特征的 RGB值范圍，即當舌體某點像素的RGB值滿足什么條件時，可以判斷該點是否屬于此特征空 間。按照同樣方法建立對應(yīng)每一類舌體特征的RGB顏色特征空間。因為下一步要做的是線 性映射，所以不同的特征空間的滿足條件不能有交集，避免出現(xiàn)同一像素點屬于兩個特征 空間的情況。在步驟2中，需要將舌體圖片上的像素點按照其RGB值映射到不同的舌體特征空 間中。為了避免舌體上局部點有噪聲的干擾，每個像素點取其3*3鄰域的RGB平均值作為 特征矢量，按照步驟1中定義的每個特征空間的條件，將舌體上所有的像素點映射到不同 的特征空間中。定義舌苔特征空間0。n中像素點個數(shù)為an，平均RGB值分別為Rn、Gn、Bn ；舌苔總像素 數(shù)為α = 。初步計算舌苔RGB值分別為= ；￡|"尺#] β^Ο,Φ-λ ^B = {BlΦ-\,
/=1 =λ V aJ i=\ V aJ /=1 V a J
不同的舌苔在全部舌苔中所占比例作為加權(quán)系數(shù)。同樣可以定義舌質(zhì)特征空間定0Tn中像素點個數(shù)為bn，平均RGB值分別為Rn、Gn、
Bn ；舌苔總像素數(shù)為6 = th。初步計算舌苔RGB值分別為=^G = Yici^X
<formula>formula see original document page 5</formula>所以，舌苔所占舌體比例為Jlc = a/a+b ；舌質(zhì)所占舌體比例為ητ = b/a+b ；因為上面計算出的舌苔顏色RGB值不能反映舌苔的局部特征，并且計算出的舌苔 RGB顏色受舌質(zhì)顏色影響很大；為了解決這兩個問題，必須對計算得到的舌苔顏色RGB值進 行變換。事先定義好某幾類更具有代表性的舌苔特征，根據(jù)這幾類舌苔占舌苔的比例，取 其中醉大的一類；計算舌苔平均RGB值的時候，增大此類舌苔的加權(quán)系數(shù)，同時相應(yīng)的減少 其它舌苔的加權(quán)系數(shù)。舌質(zhì)顏色對舌苔顏色的影響主要表現(xiàn)在1、使舌苔顏色分量中R分量變大；2、降 低舌苔顏色的亮度。針對這兩種影響，定義變換=對計算得到的舌苔RGB值做變換。此 變換，可以增加舌苔顏色的亮度，并減小R、G、B三分量之間的差值。本發(fā)明實例是通過建立在大量樣本上的舌苔舌質(zhì)的特征空間來進行分類的。所 以，可以通過不斷的補充樣本圖片來完善特征空間，等所有的舌苔、舌質(zhì)的顏色特征空間全部建立起來后，就可以將舌體上的舌苔、舌質(zhì)進行詳細的分類?？梢哉f是一個可以持續(xù)完善 的方法。
以上所述，僅為本發(fā)明的實施例，本發(fā)明所保護的權(quán)利范圍，并不局限于此，凡熟 悉該項技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可做些改變，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種基于顏色特征的舌象分析方法，其特征在于在RGB空間下，根據(jù)大量的不同類型的舌苔、舌質(zhì)的樣本圖片來建立RGB顏色特征空間來區(qū)分并分析舌體上的舌苔和舌質(zhì)，并提供舌苔、舌質(zhì)的近似RGB值。
2.如權(quán)利要求1中所述方法，其特征在于，需要收集大量的舌苔、舌質(zhì)的樣本圖片，對 其RGB值進行提取、分析。
3.如權(quán)利要求1中所述方法，其特征在于提取舌苔RGB值時，必須出去舌苔下面舌質(zhì) 顏色對其的影響，采用減小R分量值，增加亮度及減小R、G、B三分量之間的差值。
全文摘要
本發(fā)明給出一種基于顏色特征的舌象分析方法及其應(yīng)用，它根據(jù)樣本空間的特征值對大量數(shù)據(jù)進行歸類分析的方法，并對部分數(shù)據(jù)做了必要處理，以達到要求。包括根據(jù)已有的各種舌苔、舌質(zhì)的圖片建立舌苔、舌質(zhì)的RGB顏色樣本空間；按照建立好的舌苔和舌質(zhì)特征空間，對舌體上的每個像素點進行歸類統(tǒng)計，將舌體上的像素點分為舌苔和舌質(zhì)兩部分，分析其平均RGB值；舌體上的像素點已經(jīng)被區(qū)分為舌苔部分和舌質(zhì)部分，將舌苔和舌質(zhì)對應(yīng)的平均RGB值計算出，并將舌苔的顏色還原，即去掉舌質(zhì)對舌苔顏色的影響。
文檔編號G06T7/40GK101799920SQ20091006782
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者劉霄飛, 趙亮 申請人:天津市醫(yī)學堂科技有限公司