专利名称：中医面诊分析与诊断系统的制作方法
技术领域：
本发明是一种中医面诊分析与诊断系统，涉及中医诊断数字化、计算机医学图像处理和模式识别领域。该系统通过中医望诊检测装置链接计算机直接对面部颜色、光泽、口唇进行定性定量分析，辅助中医诊断。
背景技术：
面诊是望诊研究中的重要内容之一，面部图像中包涵很多重要的临床信息，如根据中医五脏配五色的理论，观察面部青、赤、黄、白、黑五种色泽的变化对脏腑病证的诊断有极其重要的价值。传统的面色诊法主要是通过医生直观目测面色、语言描述和经验辨析面色，其诊断结果既受医生的知识水平、思维能力和诊断技能等主观因素的限制，又受光线、温度等外部客观条件的影响，临床上缺乏恒定的客观评价标准。这些不利因素严重地制约了面诊研究与应用的进一步发展。为解决该问题，迫切需要寻找新的方法和技术手段对中医面诊客观化进行研究，实现中医诊断的客观化和标准化，促进中医诊断理论的应用和进一步发展。随着科技的不断进步，计算机技术，尤其是模式识别、计算机视觉、数据挖掘等技术，逐步引入到中医的客观化、规范化研究过程中来，取得了阶段性的成果。中医面诊是望、闻、问、切四种中一个重要方面，古语有云往而知之者谓之神。但是，经过文献查询在此方面还没有一个较成熟的技术，更没有现成的中医面诊系统，本发明在中国专利CNlO 199988IA于2011年04月06日公开的中医望诊检测装置的基础上，从模式识别的角度出发，通过对病人面部图像进行分割，得到面部颜色、光泽和口唇定性定量分析结果，结合医生专业诊断，给出专业诊断结果并打印成报告。该系统能达到辅助中医临床诊断的作用。这无疑会极大推动中医的发展，其应用前景将非常广泛。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种中医面诊分析与诊断系统，旨在对采集到的患者面部照片进行面部颜色、光泽和口唇颜色、润燥进行自动定量和定性分析，实现中医面诊信息的计算机自动识别，辅助中医临床诊断，提高中医面诊信息判别的效率和准确性。本发明为解决其技术问题而采用的技术方案是一种中医面诊分析与诊断系统，其和中医望诊检测装置相连，所述的中医面诊分析与诊断系统包括信息采集模块、图像分割模块、面部颜色分析模块、面部光泽分析模块、口唇分析模块、数据管理与综合分析模块和诊断报告模块，信息采集模块和图像分割模块以及数据管理与综合分析模块通讯连接，信息采集模块和图像分割模块通讯连接，图像分割模块和面部颜色分析模块、面部光泽分析模块以及口唇分析模块通讯连接，面部颜色分析模块、面部光泽分析模块以及口唇分析模块和数据管理与综合分析模块通讯连接，数据管理与综合分析模块和诊断报告模块通讯连接，其中信息采集模块用于建立病人的电子病历和医生诊断信息，并通过面像采集相机驱动启动照相机和拍摄面部照片；图片分割模块用于对信息采集模块拍摄的面部图像进行分割；面部颜色分析模块、面部光泽分析模块和口唇分析模块是三个并列的模块，在图片分割模块的基础上，用于对病人面部颜色、光泽和口唇进行分析；数据管理与综合分析模块用于将面部颜色分析模块、面部光泽分析模块和口唇分析模块分析后的定性定量结果综合分析整理并保存；诊断报告模块用于根据用户的需求，按照制定的格式打印出数据管理与综合分析模块综合分析得出的诊断结果。优选地，本发明上述中医面诊分析与诊断系统中，所述的信息采集模块包括采集相机驱动、面部图像采集、病人和专家诊断信息四个个子模块，其中面像采集相机驱动模块与面部图像采集模块用于拍摄病人的面部照片，通过软件控制相机的启动、关闭、拍摄、相应参数的设置；病历信息录入模块用于对病人病历的管理；医生信息录入模块用于医生对病人进行诊断，并录入诊断信息。优选地，本发明上述中医面诊分析与诊断系统中，所述的图像分割模块对信息采集模块拍摄的面部图像进行分割包括一是完成人脸图像从头部图像的分割；二是完成人脸图像各个模块的分割，两颧、额头、鼻子、下颏、嘴唇，为面色的判断和面部特征的提取和识别做准备。优选地，本发明上述中医面诊分析与诊断系统中，所述的面部颜色分析模块对额头、两颧、下颏、鼻子等部位的颜色特征提取与识别，用于中医面部颜色的客观诊断，计算机自动判读面部颜色。优选地，本发明上述中医面诊分析与诊断系统中，所述的面部光泽分析模块对额头、两颧、下颏、鼻子等部位的光泽特征提取与识别，用于中医面部光泽的客观诊断，计算机自动判读面部光泽。优选地，本发明上述中医面诊分析与诊断系统中，所述的口唇分析模块对口唇部位的颜色、纹理特征提取与识别，用于中医口唇的客观诊断，计算机自动判读口唇的颜色和润燥。优选地，本发明上述中医面诊分析与诊断系统中，所述的数据管与综合分析理模块包括(I)患者数据导入与导出，方便用于研究人员对数据的分析和统计；(2)合并数据库能够把不同计算机上采集的数据库信息合并在一起；(3)综合分析能过通过面部颜色、光泽、口唇分析结果综合分析得出诊断结果并生成患者的诊断报告；(4)批量综合分析能够批量对多个面色照片进行自动的诊断分析得出诊断结果并批量生成每个患者的诊断报告。使用本发明中医面诊分析与诊断系统时，用户首先通过在信息录入模块建立病人的电子病历和医生诊断信息；再通过面像采集相机驱动启动照相机和拍摄面部照片；然后通过图片分割模块对面部图像进行分割；面部颜色分析模块、面部光泽分析模块、口唇分析模块是三个并列的模块，在图片分割模块的基础上，对病人面部颜色、光泽和口唇进行分析；再次将分析后的定性定量结果综合分析整理并保存在数据管理与综合分析模块；最后通过诊断报告模块打印出诊断结果。
相对于现有面部信息采集判别技术，本发明系统是和中医望诊检测装置连接，保证了面部图像采集的统一性和可重复性，然后自动剪裁面部照片，对双侧脸颊、口唇、额头等样本图片进行特征抽取，识别面部颜色、光泽、口唇颜色等特征，得到一个整体的面诊的定性定量诊断结果，实现中医诊断的客观化。
图1为本发明的中医面诊分析与诊断系统结构示意图。图2为本发明的中医面诊分析与诊断系统信息采集模块界面。图3为本发明的中医面诊分析与诊断系统图像分割模块界面。图4为本发明的中医面诊分析与诊断系统面色信息分析界面。图5为本发明的中医面诊分析与诊断系统面部光泽信息分析界面。图6为本发明的中医面诊分析与诊断系统口唇分析信息分析界面。图7为本发明的中医面诊分析与诊断系数据管与综合分析理模块界面。图8为本发明的中医面诊分析与诊断系统患者诊断报告模块界面。图9-20为利用本发明中医面诊分析与诊断系统实现中医面诊客观诊断过程的界面截图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。如图1所示，本发明优选实施例提供的中医面诊分析与诊断系统，其和中国专利CN101999881A于2011年04月06日公开的中医望诊检测装置相连，包括信息采集模块(包括面像采集相机驱动、面部图像采集、信息录入)、图像分割模块、面部颜色分析模块、面部光泽分析模块、口唇分析模块、数据管理与综合分析模块、诊断报告模块七大部分，用户首先通过在信息录入模块建立病人的电子病历和医生诊断信息；再通过面像采集相机驱动启动照相机和拍摄面部照片；然后通过图片分割模块对面部图像进行分割；面部颜色分析模块、面部光泽分析模块、口唇分析模块是三个并列的模块，在图片分割模块的基础上，对病人面部颜色、光泽和口唇进行分析；再次将分析后的定性定量结果综合分析整理并保存在数据管理与综合分析模块；最后通过诊断报告模块打印出诊断结果。如图1所示，本实施例中，信息采集模块和图像分割模块以及数据管理与综合分析模块通讯连接，信息采集模块和图像分割模块通讯连接，图像分割模块和面部颜色分析模块、面部光泽分析模块以及口唇分析模块通讯连接，面部颜色分析模块、面部光泽分析模块以及口唇分析模块和数据管理与综合分析模块通讯连接，数据管理与综合分析模块和诊断报告模块通讯连接。本实施例中，信息采集模块(图2)包括采集相机驱动、面部图像采集、病人和专家诊断信息四个个子模块，其中面像采集相机驱动模块与面部图像采集模块主要用来拍摄病人的面部照片，可通过软件控制相机的启动、关闭、拍摄、相应参数的设置；病历信息录入模块实现对病人病历的管理；医生信息录入模块主要是医生根据自己的经验对病人进行诊断。以上信息一并保存录入数据库。本实施例中，图像分割模块(图3)主要功能分两步一是完成人脸图像从头部图像的分割；二是完成人脸图像各个模块的分割，两颧、额头、鼻子、下颏、嘴唇，为后面的面色的判断和面部特征的提取和识别做准备。本实施例中，面部颜色分析模块(图4)是对额头、两颧、下颏、鼻子等部位的颜色特征提取与识别，用于中医面部颜色的客观诊断，计算机自动判读面部颜色。本实施例中，面部光泽分析模块(图5)是对额头、两颧、下颏、鼻子等部位的光泽特征提取与识别，用于中医面部光泽的客观诊断，计算机自动判读面部光泽。本实施例中，口唇分析模块(图6)对口唇部位的颜色、纹理特征提取与识别，用于中医口唇的客观诊断，计算机自动判读口唇的颜色和润燥。本实施例中，数据管与综合分析理模块(图7)包括(1)患者数据导入与导出，方便用于研究人员对数据的分析和统计；(2)合并数据库能够把不同计算机上采集的数据库信息合并在一起；(3)综合分析能过通过面部颜色、光泽、口唇分析结果综合分析得出诊断结果并生成患者的诊断报告；(4)批量综合分析能够批量对多个面色照片进行自动的诊断分析得出诊断结果并批量生成每个患者的诊断报告。本实施例中，诊断报告模块(图8)是根据用户的需求，按照制定的格式打印出某位病人的中医面诊信息及综合分析结果。下面结合一患者实例具体说明利用中医面诊分析与诊断系统实现中医面诊客观诊断的使用方法。使用者进入该系统基本信息录入界面后有患者信息管理、面部图像分析、诊断报告、医生诊断信息录入、数据管理、参数设置6个目录(如图9)，每个目录下面有下拉菜单，对应不同的子目录。患者信息管理目录下面有患者照片保存目录、患者信息录入和采集以及患者信息查询3个子目录，患者照片保存目录设定的是照片存放的路径(如图10)。患者信息录入和采集是面像采集相机驱动模块和信息录入模块，实现了面色图像的全自动拍摄和传输(如图11)，用户可以在线直接控制相机在暗箱中对图像的采集过程。完成相机的连接、拍摄、自动绑定照片和保存的设置。图12是病人的信息录入区，其后台软件是信息录入模块，录入病人的基本信息。患者信息查询包括病历编号、患者姓名和性别(如图13)，这样可以直接查询到诊断结果(如图14)并打印出诊断报告。面部图像分析目录下面有面部光泽分析、面部分割与颜色分析和口唇分析3个子目录，这三个子目录分别对应面部光泽分析模块、面部颜色分析模块、口唇分析模块3个模块。进入面部光泽分析子目录后，先导入要分析的图像，然后点击“光泽分析”按钮，就可自动获得最终的诊断的结果(如图15)。进入面部颜色分析子目录后，先点击“导入图片”导入要分析的图线，然后点击“面色分析”，然后就可以得到面部颜色的诊断结果(如图16)
进入口唇分析子目录后，先点击“导入图片”，选择要分析的图像，然后点击“口唇分析”进行分析，可自动得到分析结果(如图17)诊断报告目录下面有显示当前患者报告和显示所有人报告两个子目录，这两个子目录的后台软件是数据管理模块，可以分别显示当前的患者和通过查询后的患者的诊断结果，最后可以保存成电子版的格式。医生诊断信息录入的后台软件是信息录入模块中的(医生)诊断信息录入部分，医生根据自己的经验对病人的面颜色、光泽，口唇颜色进行判读，并进行总体描述，并将诊断结果保存录入数据库(如图18)。数据管理下面有患者数据导出、合并数据库和批量分析3个子目录。患者数据导出方便于研究人员对数据的分析和统计；合并数据库能够把不同计算机上采集的data数据库合并在一起；批量分析能够批量对多个面色照片进行自动的诊断分析并批量生成每个患者的诊断报告。参数设置能够重新设置参考标准，本目录下面有半径设置(如图19)和正常面色阈值(如图20)，和“分割面积检测”按钮、“设定面色标准”按钮、“设置半径”按钮和“分析标准图片”按钮4个按钮。半径设置的作用增大半径会增加判断成某种面色的比例。阈值设置的作用增大阈值通常会增加某种面色判断为“正常”的比例，注意某颜色误判为“正常”可能需要调整多个颜色的阈值。分割检测按钮用来检测标准图片分割时得到有效面积是否过小。设定面色标准按钮用来设定面色标准值，图片较多时耗时会较长。设定半径按钮用来设定半径值。分析标准图片按钮用来分析标准图片判读比例，给半径和阈值设置提供参考。
权利要求
1.一种中医面诊分析与诊断系统，其和中医望诊检测装置相连，其特征是，所述的中医面诊分析与诊断系统包括信息采集模块、图像分割模块、面部颜色分析模块、面部光泽分析模块、口唇分析模块、数据管理与综合分析模块和诊断报告模块，信息采集模块和图像分割模块以及数据管理与综合分析模块通讯连接，信息采集模块和图像分割模块通讯连接，图像分割模块和面部颜色分析模块、面部光泽分析模块以及口唇分析模块通讯连接，面部颜色分析模块、面部光泽分析模块以及口唇分析模块和数据管理与综合分析模块通讯连接，数据管理与综合分析模块和诊断报告模块通讯连接，其中 信息采集模块用于建立病人的电子病历和医生诊断信息，并通过面像采集相机驱动启动照相机和拍摄面部照片； 图片分割模块用于对信息采集模块拍摄的面部图像进行分割； 面部颜色分析模块、面部光泽分析模块和口唇分析模块是三个并列的模块，在图片分割模块的基础上，用于对病人面部颜色、光泽和口唇进行分析； 数据管理与综合分析模块用于将面部颜色分析模块、面部光泽分析模块和口唇分析模块分析后的定性定量结果综合分析整理并保存； 诊断报告模块用于根据用户的需求，按照制定的格式打印出数据管理与综合分析模块综合分析得出的诊断结果。
2.根据权利要求1所述的中医面诊分析与诊断系统，其特征是，所述的信息采集模块包括采集相机驱动、面部图像采集、病人和专家诊断信息四个个子模块，其中 面像采集相机驱动模块与面部图像采集模块用于拍摄病人的面部照片，通过软件控制相机的启动、关闭、拍摄、相应参数的设置； 病历信息录入模块用于对病人病历的管理； 医生信息录入模块用于医生对病人进行诊断，并录入诊断信息。
3.根据权利要求1所述的中医面诊分析与诊断系统，其特征是，所述的图像分割模块对信息采集模块拍摄的面部图像进行分割包括一是完成人脸图像从头部图像的分割；二是完成人脸图像各个模块的分割，两颧、额头、鼻子、下颏、嘴唇，为面色的判断和面部特征 的提取和识别做准备。
4.根据权利要求1所述的中医面诊分析与诊断系统，其特征是，所述的面部颜色分析模块对额头、两颧、下颏、鼻子等部位的颜色特征提取与识别，用于中医面部颜色的客观诊断 计算机自动判读面部颜色。
5.根据权利要求1所述的中医面诊分析与诊断系统，其特征是，所述的面部光泽分析模块对额头、两颧、下颏、鼻子等部位的光泽特征提取与识别，用于中医面部光泽的客观诊断，计算机自动判读面部光泽。
6.根据权利要求1所述的中医面诊分析与诊断系统，其特征是，所述的口唇分析模块对口唇部位的颜色、纹理特征提取与识别，用于中医口唇的客观诊断，计算机自动判读口唇的颜色和润燥。
7.根据权利要求1所述的中医面诊分析与诊断系统，其特征是，所述的数据管与综合分析理模块包括(1)患者数据导入与导出，方便用于研究人员对数据的分析和统计；(2)合并数据库能够把不同计算机上采集的数据库信息合并在一起；(3)综合分析能过通过面部颜色、光泽、口唇分析结果综合分析得出诊断结果并生成患者的诊断报告；(4)批量综合分析能够批量对 多个面色照片进行自动的诊断分析得出诊断结果并批量生成每个患者的诊断报告。
全文摘要
本发明是一种中医面诊分析与诊断系统，涉及中医诊断数字化、计算机医学图像处理和模式识别领域。本发明系统包括信息采集模块(包括面像采集相机驱动、面部图像采集、信息录入)、图像分割模块、面部颜色分析模块、面部光泽分析模块、口唇分析模块、数据管理与综合分析模块、诊断报告模块七大部分。本发明系统和中医望诊检测装置连接，保证了面部图像采集的统一性和可重复性，然后自动剪裁面部照片，对双侧脸颊、口唇、额头等样本图片进行特征抽取，识别面部颜色、光泽、口唇颜色等特征，得到一个整体的面诊的定性定量诊断结果，实现中医诊断的客观化。
文档编号A61B5/00GK103034775SQ20121014700
公开日2013年4月10日 申请日期2012年5月11日 优先权日2011年9月29日
发明者李福凤, 周睿, 钱鹏, 郑晓燕, 王忆勤 申请人:上海中医药大学