專利名稱：基于中醫(yī)望診的面部光澤分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于中醫(yī)診斷數(shù)字化和計算機(jī)醫(yī)學(xué)圖像處理領(lǐng)域，具體涉及一種基于中醫(yī)望診的面部光澤分析方法，本發(fā)明方法能直接對面部圖像進(jìn)行光澤的定量分析和定性描述，輔助中醫(yī)診斷。
背景技術(shù)：
面部望診是中醫(yī)診斷的一種方法。中醫(yī)學(xué)歷來重視面部望診，主要包括望顏色和望光澤兩部分?！鹅`樞》云“十二經(jīng)脈，三百六十五絡(luò)，其血?dú)饨陨嫌诿娑呖崭[”，心主血脈，其華在面，手足三陽經(jīng)皆上行于頭面，所以面部色診可以診斷臟腑精氣的盛衰與經(jīng)脈氣血的盈虧?！端貑?脈要精微論》曰“夫精明五色者，氣之華也”。認(rèn)為氣血之精華上行頭面及外達(dá)肌膚，可以表現(xiàn)出不同色澤?！锻\遵經(jīng) 色以潤澤為本》曰“光明潤澤者，氣也，青赤黃白黑者，色也。有氣不患無色，有色不可無氣”。觀察面部光澤的變化可以診斷臟腑精氣的盛衰，對判斷病情輕重、推測預(yù)后至關(guān)重要。但傳統(tǒng)面部光澤診察，主要是依靠臨床醫(yī)生主觀描述，描述為有光澤、少光澤和無光澤，缺乏客觀化數(shù)據(jù)支持，具有很強(qiáng)的主觀性和模糊性，這勢必影響了中醫(yī)診斷的整體發(fā)展。中醫(yī)面診的現(xiàn)代化、客觀化研究對中醫(yī)辨證的規(guī)范化、臨床療效評價以及中醫(yī)面診的進(jìn)一步發(fā)展，具有重要的理論價值和臨床意義。隨著科技的不斷進(jìn)步，計算機(jī)技術(shù)，尤其是模式識別、計算機(jī)視覺、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，逐步引入到中醫(yī)的客觀化、規(guī)范化研究過程中來，取得了階段性的成果。面診的光澤定量是面診的一個重要方面，經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)的檢索發(fā)現(xiàn)，目前在面診光澤分析方面還沒有任何的方法和技術(shù)報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解 決的技術(shù)問題在于提供一種面向中醫(yī)面診的面部光澤分析方法，旨在對采集到的患者面部圖像進(jìn)行光澤的自動分析。本發(fā)明從模式識別的角度出發(fā)，通過對樣本圖像進(jìn)行降維、計算測試樣本與訓(xùn)練樣本之間的余弦距離，并通過最近鄰方法來判別測試樣本光澤的類別和定量數(shù)值，輔助中醫(yī)診斷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的構(gòu)思是是使用已經(jīng)定性的光澤樣本圖片作為訓(xùn)練樣本，通過對訓(xùn)練樣本使用一種改進(jìn)的二維主成分分析得到投影矩陣，用這個投影矩陣對光澤圖片訓(xùn)練樣本以及測試樣本進(jìn)行特征抽取，計算測試樣本特征所有訓(xùn)練樣本特征的余弦距離，最后使用最近鄰方法對測試樣本進(jìn)行光澤分析。根據(jù)上述發(fā)明構(gòu)思，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括如下步驟(I)面部圖像在穩(wěn)定的光照環(huán)境下由電腦控制的數(shù)碼相機(jī)自動采集，保證采集環(huán)境的穩(wěn)定；(2)樣本圖片取自面部圖像臉頰處的一個區(qū)域，并都調(diào)整到相同解析度；(3)使用HSV色彩模式，如果樣本圖片為RGB模式，將轉(zhuǎn)換為HSV色彩模式；(4)選擇一部分圖片作為訓(xùn)練樣本，并人工對光澤進(jìn)行分類；
(5)采用改進(jìn)的二維主成分分析方法對面部圖像的測試樣本與訓(xùn)練樣本進(jìn)行特征抽??；(6)計算測試樣本特征與每個訓(xùn)練樣本特征之間的余弦距離；(7)使用最近鄰的方法對測試樣本進(jìn)行面部光澤分析。上述采用改進(jìn)的二維主成分分析方法對面部圖像的測試樣本與訓(xùn)練樣本進(jìn)行特征抽取的方法如下①用矩陣I表示樣本如果Ia, b表示矩陣I第a行b列處的元素，那么用m行3n列大小的矩陣I表示一個解析度為nXm的HSV色彩模式的圖片，
權(quán)利要求
1.一種基于中醫(yī)望診的面部光澤分析方法，其特征在于，該方法依次包括如下步驟在穩(wěn)定的光照環(huán)境下由電腦控制的數(shù)碼相機(jī)自動采集面部圖像，圖像自動儲存于計算機(jī)中，將臉頰區(qū)域從面部圖像中分割出來，使用HSV色彩模式的圖片作為測試樣本與訓(xùn)練樣本，采用改進(jìn)的二維主成分分析方法對面部圖像的測試樣本與訓(xùn)練樣本進(jìn)行特征抽取，計算測試樣本特征與每個訓(xùn)練樣本特征之間的余弦距離，并用最近鄰的方法對測試樣本進(jìn)行面部光澤分析，其中 前述采用改進(jìn)的二維主成分分析方法對面部圖像的測試樣本與訓(xùn)練樣本進(jìn)行特征抽取，方法如下 ①用矩陣I表示樣本如果Ia,b表示矩陣I第a行b列處的元素，那么用m行3n列大小的矩陣I表示一個解析度為nXm的HSV色彩模式的圖片，Iij3j分別存儲的是該圖像第i行j列處像素的H、S、V值(i = 1，2，3，-,m, j = 1,2,3,…，n); ②根據(jù)訓(xùn)練樣本計算一種改進(jìn)的方法來計算二維分析的協(xié)方差矩陣
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于中醫(yī)望診的面部光澤分析方法，其特征在于，所述的計算測試樣本特征與每個訓(xùn)練樣本特征之間的余弦距離，即求Ftest與Ftrain中所有樣本的夾角余弦值的絕對值，并對用I減去該絕對值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于中醫(yī)望診的面部光澤分析方法，其特征在于，所述的最近鄰的方法對測試樣本進(jìn)行面部光澤分析，選擇與Ftest余弦距離最小的訓(xùn)練樣本特征的類別為測試樣本的類別。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于中醫(yī)望診的面部光澤分析方法，該方法依次包括下述步驟面部圖像在穩(wěn)定的光照環(huán)境下由電腦控制的數(shù)碼相機(jī)自動采集，圖片自動儲存于計算機(jī)中；取自面部圖像臉頰處的一個區(qū)域，并都調(diào)整到相同解析度；使用HSV色彩模式對標(biāo)準(zhǔn)面部圖像光澤圖片以及測試樣本圖片采用改進(jìn)的二維主成分分析方法對面部圖像的測試樣本與訓(xùn)練樣本進(jìn)行特征抽取；通過計算降維后的測試樣本與訓(xùn)練樣本特征的余弦距離，使用最近鄰方法對測試樣本進(jìn)行定性和定量分析。本發(fā)明能直接對面部圖像進(jìn)行光澤的定量分析和定性描述，輔助中醫(yī)診斷。
文檔編號G06F19/00GK103034874SQ20111029858
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月29日
發(fā)明者李福鳳, 李國正, 周睿, 薛睿 申請人:上海中醫(yī)藥大學(xué)