一种基于移动终端的中医舌象分析系统及方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于移动终端的中医舌象分析系统，其包括移动终端和服务器，所述移动终端用于采集舌头图像并发送到服务器，所述服务器用于接收所述移动终端发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端。本发明还公开了一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其包括以下步骤：S1、移动终端采集舌头图像并发送到服务器；S2、服务器接收所述移动终端发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端。本发明简易方便，能够自动识别舌象信息并进行处理，保证了诊断分析结果的稳定准确；用户可随时随地进行舌象诊断，获知自身的健康水平，实现了足不出户看医生。
【专利说明】一种基于移动终端的中医舌象分析系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及医学图像处理领域，特别涉及一种基于移动终端的中医舌象分析系统及分析方法。
【背景技术】
[0002]随着计算机技术的发展，现代图像处理技术使得中医舌诊客观化、定量化、标准化成为了可能，国内成功地研制了相应的舌象自动分析仪，通过图像处理技术对舌图像的舌质颜色、舌苔厚薄、纹理特征等进行处理，通过舌图像的多种参数及量化特征，依据统计模式识别方法，建立了舌象分析系统。现有舌象自动分析仪主要由数码相机的图像采集系统和照明系统硬件部分以及舌体分割、苔质分离、苔质色彩模式识别以及舌苔纹理、厚度的认定等软件部分组成。
[0003]现有舌象自动分析仪的不足之处主要为:
[0004]I)舌象分析系统或自动识别系统不能处理非完全信息问题，而中医舌象复杂环境下非完全信息问题是普遍存在的。
[0005]2)操作复杂，不易携带，舌体轮廓提取智能化程度不高或者边缘曲线比较粗糙，用户普及度不高，尚不能满足用户随时随地使用舌象分析系统。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种基于移动终端的中医舌象分析系统，其简易方便，能够自动识别舌象非完全信息并进行处理，保证了诊断分析结果的稳定准确，用户可随时随地进行舌象诊断，获知自身的健康水平，实现了足不出户看医生。本发明还提供了一种基于移动终端的中医舌象分析方法。
[0007]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:
[0008]一种基于移动终端的中医舌象分析系统，包括移动终端和服务器，所述移动终端用于采集舌头图像并发送到服务器，所述服务器用于接收所述移动终端发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端。
[0009]进一步地，所述移动终端设置有:
[0010]摄像头，用于拍摄并采集舌头图像；
[0011]第一预处理模块，用于判断图像质量并进行相应的白平衡处理；
[0012]图像发送模块，用于向服务器发送舌头图像。
[0013]进一步地，所述所述服务器上设置有:
[0014]图像接收模块，用于接收由图像发送模块发出的舌头图像；
[0015]第二预处理模块，用于对图像接收模块接收到的舌头图像进行中值滤波并检测是否含有舌象；
[0016]图像处理模块，用于对经第二预处理模块处理后的舌头图像进行舌体分割和质苔分离，从而得到舌质图像和舌苔图像；[0017]舌象分析模块，用于对舌质图像和舌苔图像进行分析并提供舌象分析结果。
[0018]结果反馈模块，用于将舌象分析结果发送到移动终端。
[0019]优选地，所述移动终端为智能手机。
[0020]一种基于移动终端的中医舌象分析方法，包括以下步骤:
[0021]S1、移动终端采集舌头图像并发送到服务器；
[0022]S2、服务器接收所述移动终端发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端。
[0023]进一步地，所述步骤SI具体包括以下分步骤:
[0024]S11、检测环境光照值，通过移动终端的光线传感器获取周围环境的光照值，预先设定光照值取值范围，当检测到的环境光照值不在预先设定的光照值取值范围内时，将拍照不成功；
[0025]S12、舌头对中处理，设置拍摄预览框，用户通过调整拍摄位置使舌头呈现在预览框中，然后进打拍摄；
[0026]S13、移动终端的第一预处理模块对步骤S12中拍摄采集到的图像进行白平衡处理，从而获得符合图像质量要求的舌头图像，所述白平衡处理采用基于动态阀值的自动白平衡法；
[0027]S14、移动终端的图像发送模块将步骤S13中获得的舌头图像发送到服务器。
[0028]进一步地，所 述步骤S2包括以下分步骤:
[0029]S21、图像接收模块接收由图像发送模块发出的舌头图像；
[0030]S22、第二预处理模块对步骤S21中得到的舌头图像进行中值滤波并检测是否含有舌象；
[0031]S23、图像处理模块对经步骤S22处理后的舌头图像进行舌体分割和舌质、舌苔分离，从而得到舌质图像和舌苔图像；
[0032]S24、舌象分析模块对步骤S23中得到的舌质图像和舌苔图像进行分析，并得出舌象分析结果。
[0033]S25、结果反馈模块将步骤S24中得出的舌象分析结果发送到移动终端。
[0034]优选地，所述步骤S22中的检测是否含有舌象采用霍夫森林目标检测算法。
[0035]优选地，所述步骤S23包括以下子步骤:
[0036]S231、采用迭代能量最小化分割算法对步骤S22处理后的舌头图像进行舌体分害IJ，并提取舌体图像；
[0037]S232、对步骤S231中提取的舌体图像进行舌质和舌苔的分离，将舌体图像的颜色模型转换成HSV颜色模型，然后采用迭代法求取在S分量上的最佳阈值T，最后遍历舌体图像中的所有像素点，S分量值小于最佳阈值T的像素点属于舌苔部分，S分量值大于最佳阈值T的像素点属于舌质部分。
[0038]优选地，所述最佳阈值T通过以下公式求解:
[0039]Tk=2
V?<;^-ι J[0040]其中，Ni为舌体图像上S分量值为i的像素点的数量，Tlri和Tk分别表示第k-1次、第k次迭代结果，迭代终止条件为ITk-Tlri I < 0.015。
[0041]采用上述技术方案后，本发明与【背景技术】相比，具有如下优点:
[0042]1、本发明通过移动终端获取用户舌象信息，利用移动终端的上网宽带无线技术将舌象信息传送给远程的高性能健康咨询中心(服务器)，实现了舌诊数字化的要求，简单易用，便于推广和普及。
[0043]2、本发明能够自动识别舌象非完全信息并进行处理，剔除不符合诊断要求的非完整舌象信息，保证了诊断分析结果的稳定准确。 [0044]3、用户可随时随地进行舌象诊断，获知自身的健康水平，健康咨询中心对用户可能存在的潜在疾病给予提示和建议，并辨证施治地给予包括中成药、饮食、运动和睡眠等多方面的健康处方，实现了足不出户看医生，将疾病的处理从事后的治疗转为事前的预防。
【专利附图】
【附图说明】
[0045]图1为本发明一种基于移动终端的中医舌象分析方法结构示意图。
[0046]图2为本发明一种基于移动终端的中医舌象分析方法的流程示意图。
[0047]图3为舌体分割前的舌头图像。
[0048]图4为舌体分割后得出的舌体图像结果。
[0049]图5为质苔分离后得出的舌苔图像结果。
【具体实施方式】
[0050]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0051]实施例
[0052]参见图1，本发明公开了一种基于移动终端的中医舌象分析系统，包括移动终端100和服务器200，其中:
[0053]移动终端100用于采集舌头图像并发送到服务器200，其上设置有摄像头110、第一预处理模块120、图像发送模块130。摄像头110用于拍摄并采集舌头图像；第一预处理模块120用于判断图像质量并进行相应的白平衡处理；图像发送模块130用于向服务器200发送舌头图像。
[0054]服务器200用于接收移动终端100发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端100，其上设置有图像接收模块210、第二预处理模块220、图像理模块230、舌象分析模块240及结果反馈模块250。图像接收模块210用于接收由图像发送模块130发出的舌头图像；第二预处理模块220用于对图像接收模块210接收到的舌头图像进行中值滤波并检测是否含有舌象；图像理模块230用于对经第二预处理模块220处理后的舌头图像进行舌体分割和质苔分离，从而得到舌质图像和舌苔图像；舌象分析模块240用于对舌质图像和舌苔图像进行分析并提供舌象分析结果；结果反馈模块250用于将舌象分析结果发送到移动终端100。
[0055]在本实施例中，移动终端100为智能手机。[0056]参考图1和图2，本发明还公开了一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其包括以下步骤:
[0057]S1、移动终端100采集舌头图像并发送到服务器200，该步骤通过以下步骤实现:
[0058]S11、检测环境光照值，通过移动终端100的光线传感器获取周围环境的光照值，预先设定光照值取值范围，当检测到的环境光照值不在预先设定的光照值取值范围内时，将拍照不成功。在本实例中，预先设定的光照值取值范围为1501ux至124001UX。
[0059]S12、舌头对中处理，设置拍摄预览框，用户通过调整拍摄位置使舌头呈现在预览框中，然后进行拍摄。
[0060]S13、移动终端100的第一预处理模块120对步骤S12中拍摄采集到的图像进行白平衡处理，从而获得符合图像质量要求的舌头图像，白平衡处理采用基于动态阀值的自动白平衡算法，其具体通过以下方法实现:
[0061]寻找参考白点，为了确定一个接近白色的区域，将RGB颜色空间转换成YCbCr色空间。颜色空间转换后，计算Cb、Cr的均值Mb、M r,然后通过下式计算Cb、Cr的均方差Db、Dr:
[0062]Db = i，j(Cb(i，j)_Mb)N
[0063]Dr = i，j (Cr (i, j)-Mr)N
[0064]为了提高算法的稳健性，将图像分为几个区域并且计算每个区域的Mb、Mr、Db、Dr，如果一个区域的Db，Dr太小，那么这个区域就没有足够的色彩变化，就可以丢弃掉了，这样可以避免大面积的统一色调对结果的影响。
[0065]通过下面的关系式得到接近白色区域的所有像素点:
[0066]Cb i，j-Mb+Db X sign Mb < 1.5 X Db
[0067]Cr i, j-1.5XMr+DrX sign Mr < 1.5XDr
[0068]根据亮度值，选择接近白色区域中的10%的候选参考白点作为参考白点。在白点确定后，就可以从参考白点中得到信道增益的值。为了维持整幅图像的亮度不变，亮度的最大值被用来得到信道增益。所以信道增益不仅和参考白点有关还与亮度的最大值有关，其表达式如下:
[0069]Rgain = YmaxRavew
[0070]G=YG
Ugam ^maxvj avew
[0071]Bgain = YmaxBavew
[0072]其中，Ymax是整幅图片像素的亮度最大值，Ravew> Gavew和Bavew是参考白点的RGB信道的均值。
[0073]白点调整,根据von-kvies model来调整图片，使其达到白平衡的效果。调整的表达式如下:
_] R = RgainXR0
[0075]G = GgainXG0
[0076]B = BgainXB0
[0077]其中，％、GpBci是原始图像中像素点的三个信道值，R、G、B是调整之后的图片的像素点的三个信道值。
[0078]S14、移动终端100的图像发送模块130将步骤S13中获得的舌头图像发送到服务器 200。
[0079]S2、服务器200接收移动终端100发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端100。
[0080]S21、图像接收模块210接收由图像发送模块130发出的舌头图像。
[0081]S22、第二预处理模块220对步骤S21中得到的舌头图像进行中值滤波并检测是否
含有舌象。
[0082]中值滤波是将舌头图像中每一个像素点的值用该像素点的一个邻域中各点值的中值代替。为了便于理解，举例加以说明，设有一个一维序列f\，f2，…，fn，取窗口长度为m(m为奇数)，对此序列进行中值滤波,就是从输入序列中相继抽出m个数，…，&，…，
f1； fi+1,…，fi+v，其中i为窗口的中心位置，
【权利要求】
1.一种基于移动终端的中医舌象分析系统，其特征在于:包括移动终端和服务器，所述移动终端用于采集舌头图像并发送到服务器，所述服务器用于接收所述移动终端发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端。
2.如权利要求1所述的一种基于移动终端的中医舌象分析系统，其特征在于，所述移动终端设置有: 摄像头，用于拍摄并采集舌头图像； 第一预处理模块，用于判断图像质量并进行相应的白平衡处理； 图像发送模块，用于向服务器发送舌头图像。
3.如权利要求2所述的一种基于移动终端的中医舌象分析系统，其特征在于:所述所述服务器上设置有: 图像接收模块，用于接收由图像发送模块发出的舌头图像； 第二预处理模块，用于对图像接收模块接收到的舌头图像进行中值滤波并检测是否含有舌象； 图像处理模块，用于对经第二预处理模块处理后的舌头图像进行舌体分割和舌质、舌苔分离，从而得到舌质图像和舌苔图像； 舌象分析模块，用于对舌质图像和舌苔图像进行分析并提供舌象分析结果。 结果反馈模块，用于将舌象分析结果发送到移动终端。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种基于移动终端的中医舌象分析系统，其特征在于:所述移动终端为智能手机。
5.一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其特征在于，包括以下步骤: S1、移动终端采集舌头图像并发送到服务器； S2、服务器接收所述移动终端发出的舌头图像并进行处理、分析，然后将分析结果发送到移动终端。
6.如权利要求5所述的一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其特征在于，所述步骤SI具体包括以下分步骤: S11、检测环境光照值，通过移动终端的光线传感器获取周围环境的光照值，预先设定光照值取值范围，当检测到的环境光照值不在预先设定的光照值取值范围内时，将拍照不成功； S12、舌头对中处理，设置拍摄预览框，用户通过调整拍摄位置使舌头呈现在预览框中，然后进打拍摄； S13、移动终端的第一预处理模块对步骤S12中拍摄采集到的图像进行白平衡处理，从而获得符合图像质量要求的舌头图像，所述白平衡处理采用基于动态阀值的自动白平衡法; S14、移动终端的图像发送模块将步骤S13中获得的舌头图像发送到服务器。
7.如权利要求5或6所述的一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下分步骤: S21、图像接收模块接收由图像发送模块发出的舌头图像； S22、第二预处理模块对步骤S21中得到的舌头图像进行中值滤波并检测是否含有舌象；S23、图像处理模块对经步骤S22处理后的舌头图像进行舌体分割和舌质、舌苔分离，从而得到舌质图像和舌苔图像； S24、舌象分析模块对步骤S23中得到的舌质图像和舌苔图像进行分析，并得出舌象分析结果。 S25、结果反馈模块将步骤S24中得出的舌象分析结果发送到移动终端。
8.如权利要求7所述的一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其特征在于:所述步骤S22中的检测是否含有舌象采用霍夫森林目标检测算法。
9.如权利要求8所述的一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其特征在于，所述步骤S23包括以下子步骤: S231、采用迭代能量最小化分割算法对步骤S22处理后的舌头图像进行舌体分割，并提取舌体图像； S232、对步骤S231中提取的舌体图像进行舌质和舌苔的分离，将舌体图像的颜色模型转换成HSV颜色模型，然后采用迭代法求取在S分量上的最佳阈值T，最后遍历舌体图像中的所有像素点，S分量值小于最佳阈值T的像素点属于舌苔部分，S分量值大于最佳阈值T的像素点属于舌质部分。
10.如权利要求9所述的一种基于移动终端的中医舌象分析方法，其特征在于，所述最佳阈值T通过以下公式求解:
【文档编号】A61B5/00GK103735253SQ201410022113
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月17日 优先权日:2014年1月17日
【发明者】王博亮 申请人:厦门强本科技有限公司