基于颜色和纹理的中医舌像检索技术应用研究

摘要

中医舌诊是目前医学领域的重要前沿课题之一,随着中医舌诊客观化研究的不断深入,舌诊数字化影像在临床工作中也不断得到应用,临床上每天都会产生大量的舌像,而如何有效的检索和管理这些日渐庞大的舌像数据库并为临床舌诊提供服务已经成为目前极富挑战的复杂课题。传统的舌像管理通常采用的是,简单的基于人工标注的方法来描述舌像信息,并根据所描述的信息对舌像进行检索,这种方式已经无法满足大规模舌像数据库的检索需求,严重影响了舌像数据在中医舌诊过程中发挥的作用。
　　 为此,本文提出将基于内容的图像检索技术应用于中医舌像检索中,探求符合中医舌像的检索方法,为海量的舌像管理与查询提供便捷、准确的查询工具,也为中医舌诊的辅助诊断提供一种新的方法。
　　 首先,本文阐述了图像检索在国内外的研究现状,论述了基于内容的图像检索涉及的各项关键技术,主要包括基于内容的图像特征描述和提取,特征相似度的计算以及检索效率的评价等。
　　 其次,结合基于内容的图像检索技术,重点研究了舌像底层特征中颜色和纹理特征的提取算法。在舌像颜色特征的提取算法中,通过研究和分析不同的颜色空间和颜色特征,采用HSV颜色空间并对颜色进行合理的量化,然后提取颜色直方图作为舌像的颜色特征进行检索。针对颜色直方图中存在零值的问题,本文采用了基于HSV颜色空间下的累加直方图的检索方法。实验表明,该方法能大大提高舌像检索的准确率。
　　 再次,考虑到颜色特征对舌像信息表达能力的不足,本文着重对舌像纹理特征进行进一步分析。提出了舌像纹理特征的提取算法,分别对基于空间域的灰度共生矩阵提取舌像纹理特征和基于频率域的小波变换提取舌像纹理特征进行了实验比较和分析。实验表明,小波变换提取舌像纹理特征比灰度共生矩阵提取舌像纹理特征有着更高的检索准确率。在深入研究单一特征检索的基础上,提出了一种综合利用颜色和纹理两个特征共同进行检索的方法来实现多特征的舌像检索,对舌像数据库的检索实验表明,综合特征检索要比单一特征检索更加符合人的视觉感受。
　　 最后,利用Visual C++6.0设计并实现了一个基于颜色和纹理的中医舌像检索系统原型,该系统提供颜色、纹理的单一特征检索,以及综合颜色与纹理的多特征检索。系统克服了基于文本的图像检索时的不足,可以充分利用舌像所包含的丰富信息,实现高效、准确、便捷的舌像检索。