开放环境下舌诊图像颜色处理方法研究

摘要

中医舌诊是指诊断过程中通过观察舌象的变化，综合分析舌苔、舌质的颜色、性状从而了解人体生理功能和病理变化的诊察方法。然而，传统的中医舌诊是由医生根据知识和经验直接进行视觉观察，其结果会受到多种因素的限制，客观性和可重复性不足。舌诊客观化的研究目的正是解决这一问题。在这一研究领域，近年来取得了多方面的进展。但这些工作多是在封闭环境中的固定光源下进行带监督的舌诊图像采集。随着智能手机等手持拍摄设备的普及，采用手机在开放环境下进行无监督的舌象采集逐渐成为一个新的研究方向。但是，开放环境下存在光源色温、光线强弱、拍摄角度等诸多不确定因素的影响。因此，建立开放环境下判断和校正偏色的方法，具有重要意义。
　　本文主要工作包括以下三部分:
　　1.提出了一种开放环境下的偏色检测和颜色校正方法。首先，在Lab颜色空间使用基于等效圆的改进方法对偏色程度进行判断，然后针对舌诊图像的颜色分布特点，提出了一种改进的灰度世界算法与完美反射法相结合的颜色校正算法。这种方法具有效果良好、计算速度快的特点，具有一定的实用价值。
　　2.提出了一种基于模拟人类视觉系统的偏色检测和颜色校正方法。Retinex理论是一种基于对人类视觉系统的仿真特性的理论，被广泛应用于图像增强和颜色恒常性研究当中。本文在将基于Retinex理论的Color Sparrow算法应用于舌诊图像时，针对目标图像通常存在大块单一颜色区域的特点，提出一种基于SIFT特征点分布的图像复杂度评价方法，并基于此方法对Color Sparrow算法进行改进。
　　3.实现了一种开放环境下带监督的颜色校正方法。即以场景中的标准色卡为参照，首先定位并提取出色板上的24种标准色，再采用SVR回归的方法校正图像中存在的偏色现象，并以此方法作为参照，对之前提出的两种无监督的颜色校正方法进行了评价。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题背景与研究意义

1．2 研究现状

1．2．1 舌诊客观化的研究现状

1．2．2 封闭环境下的颜色校正

1．2．3 开放环境下的颜色校正

1．3 本文的主要研究工作与创新之处

1．4 本文的组织结构与章节安排

第二章 背景知识

2．1 颜色空间

2．1．1 CIE-RGB

2．1．2 CIE-XYZ

2．1．3 CIE-Lab

2．2 Retinex模型

2．2．1 基于Retinex的颜色恒常性研究

2．2．2 基于Retinex理论的图像增强算法

2．3 SIFT特征

2．4 RANSAC算法

2．5 本章小结

第三章 无监督的舌诊图像偏色检测和颜色校正方法

3．1 偏色检测方法

3．1．1 研究现状

3．1．2 针对舌诊图像的偏色检测方法

3．2 颜色校正方法

3．2．1 研究现状

3．2．2 针对舌象的颜色校正方法

3．3 实验结果

3．3．1 偏色检测结果

3．3．2 颜色校正结果

3．4 本章小结

第四章 基于Retinex理论进行光源估计的颜色校正方法

4．1 基于Retinex理论的Color Sparrow算法

4．1．1 Retinex理论的简化

4．1．2 RSR算法思想介绍

4．1．3 RSR算法的参数调优

4．1．4 RSR算法的改进——Color Sparrow算法

4．2 Color Sparrow算法的改进

4．2．1 标准Color Sparrow算法的不足

4．2．2 一种新的复杂度评价方法

4．2．3 算法步骤介绍

4．3 实验结果

4．3．1 标准舌像校正结果

4．3．2 存在干扰光源的校正结果

4．3．3 不同色温条件下的校正结果

4．3．4 一种新的的结果评价方法

4．4 本章小结

第五章 带监督的颜色校正方法

5．1 基于SURF特征的色卡定位与信息提取

5．1．1 标准色卡介绍

5．1．2 基于SURF特征的色卡识别

5．2 基于支持向量回归的颜色校正方法

5．3 实验结果

5．3．1 色卡识别

5．3．2 颜色校正

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 本文工作总结

6．2 今后研究方向

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文及科研情况

文中出现的缩写与全称对照表

致谢