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在中医理论中,舌头是反映人体状况的一面镜子,脏腑病变可由舌部的变化得知。传统的中医舌诊需要医生通过肉眼辨别分析,主观性强,重复率低,并受环境等因素影响。采用计算机图像处理技术研制的中医舌诊自动化分析系统能够实现中医舌诊的信息化、客观化、标准化,提高舌诊分析效率和利用率,是现代中医舌诊发展的必经之路。未来的舌诊系统不应仅局限于只由医师操作的单机环境,而应满足更多普通用户用于疾病预诊和健康指导。随着现代移动通信设备的迅猛发展,每个移动设备通常都配备内置摄像头和网络传输功能。基于这种现状,持有移动设备的用户可拍摄符合一定条件的舌像通过网络传输到舌诊服务器上处理,并能得到反馈的诊断结果。实现这种远程舌诊信息化系统的关键技术包括复杂环境下的舌体分割和质苔分离。
本文首先提出了一种新的舌体分割算法,该算法的思路是对同一张舌像分别使用最大类间方差、色调阈值分割和RGB三色分量差值分割法来去除不同类的背景,并将结果转化为二值图像;接着将得到的三幅二值图像作“并”运算,融合为一张新的二值图像;然后利用形态学的相关算法去除图像杂质和填充孔洞,该算法适应性较强、分割效果显著。在初步分割的基础上,本文还提出了一种新的基于动态规划的舌体边缘修正算法。鉴于舌体的形状通常为凸多边形的情况,该算法采用一个凸多边形来拟合已分割的舌体边界。实验结果表明,该算法效果显著,能基本上解决舌体边缘修正问题。使用舌体初步分割和边缘修正办法对索爱W810C手机摄像头拍摄的400幅舌像进行处理,其分割正确率达到90%。本文在前人的基础上对质苔分离技术做了进一步的分析研究。由于舌诊主要是观察舌苔、舌质的颜色等信息,因此质苔分离的效果直接关系到后续的识别质量,从而影响诊断结果的准确性。本文在L*a*b*色彩空间中,使用a*分量和b*分量作为特征向量,采用改进的k中心的两类聚类CLARA算法对舌像进行质苔分离,并使用基于彩色特征的组合公式对聚类后的两种分类进行质苔的区分。该方法有效地解决了质苔分离问题。最后,本文对研究内容进行了简要的总结以及进一步的工作展望。