数字舌图的色彩管理研究

摘要

舌诊是中医学望诊的重要内容，是中医诊断疾病最常用的方法和特有的经验结晶。舌诊的客观化和标准化研究是中医诊断学的重要研究内容。近年来，随着计算机技术、图像分析技术的发展，不少单位利用计算机图像识别技术对数字舌图的舌质、舌苔进行定量描述和分析，并研制出舌象自动分析系统，为舌诊的客观化、规范化研究创造了有利的条件。但是由于各种原因，舌象分析仪在临床还没有得到广泛地运用。 数码相机是舌象分析仪采集舌象的主要设备，是获取数字舌图的手段，数码相机的普及使临床收集数字舌图更为方便。然而，经过数码相机采集的舌象不可避免地会发生颜色的失真，所以在图像分析前，使图像恢复真实的色彩是舌诊客观化研究的第一个关键步骤。本研究以色彩的校正为突破口，采用国际通用的色彩管理方法，运用ICC特性文件(ICCProfile)，对数码相机采集的数字图像进行色彩校正。通过对数字舌图色彩还原效果的评价，探讨数字舌图的色彩校正方法。 1标准光源下拍摄的数字舌图的色彩校正方法研究 在不同光源或不同时间的日光照射下，观察同一个物体，其色彩是不同的，观察舌色时也是如此。国际照明委员会(CIE)规定了色度学的标准光源，并建议在可能情况下尽量应用D65代表日光，以便促进色度的标准化。因此，我们首先选用D65作为拍摄数字舌图的标准光源。 1.1对标准光源下拍摄的色标图像校色效果的评价 本研究在D65光源下，运用特性文件生成软件PULSETMColorElite和色标ColorChecker24，创建了数码相机ICC特性文件，然后运用创建的ICC特性文件对标准光源下拍摄的数字图像进行色彩校正，计算校正前、后数字图像与标准图像之间的色差值(△E)。结果显示，校正前的色差平均值为18.10，校正后的色差平均值为0.67，证明运用数码相机ICC特性文件能够有效地校正标准光源下拍摄的数字图像的色彩。 1.2对标准光源下拍摄的舌色块图片校色效果的评价 数码相机ICC特性文件对不同颜色的色彩还原能力是不同的，那么运用ICC文件能否有效地还原舌色呢?本试验运用数码相机ICC特性文件对舌色的色彩还原效果进行了评价。由于舌头的颜色不易直接测定，缺少了评价数字舌图校色效果的标准，所以本试验在舌象分析仪获得的舌色数据的基础上，制作了典型舌色块图片，以舌色块图片代替人的舌色，来测试数码相机ICC文件对舌色的色彩还原效果。结果显示，运用ICC特性文件，对D65标准光源下拍摄的舌色块图片进行色彩校正后，△E由16.00下降到4.30，证明此方法能够有效地校正标准光源下采集的数字舌图的颜色。 将ICC校色方法与日本的Casmatch色标校色方法进行比较研究，结果显示，对于标准光源下拍摄的舌色块图片，运用以上两种校色方法校色后的△E分别为4.30和8.11，表明ICC校色方法显著优于Casmatch色标校色方法。 2自然光下拍摄的数字舌图色彩校正方法的研究 自然光具有连续的光谱，在自然光下人眼的辨色最准确，因此，自然光是医生进行舌诊时最方便、最理想的光源。但是自然光具有不稳定性，不同时段的自然光具有不同的色温。人类的视觉系统会在心理上排除光源色温对颜色的影响，而感受物体本身固有的色彩，即人的视觉对颜色具有稳定性。但是数码相机的感光元件不具备颜色的适应性，光源色温不同时，图像的颜色就不同。为了使自然光下拍摄的图像能够再现物体固有的色彩，试验中进一步以自然光作为拍摄光源，来探讨自然光下拍摄的数字舌图的色彩校正方法。 2.1对自然光下拍摄的色标图像校色效果的评价 在早晨8：30的自然光下制作数码相机ICC特性文件，然后分别在8：30-8：35、8：55-9：00、9：25-9：30、9：55-10：00、10：25-10：30五个时段的自然光下拍摄色标图像。运用制作的数码相机ICC文件对拍摄的数字图像进行色彩校正。结果显示，对于8：30-8：35这个时段拍摄的色标图像，校正前的△E平均值为11.75，校正后的△E平均值为0.53，对于8：55-9：00、9：25-9：30、9：55-10：00、10：25-10：30这四个时段拍摄的图像，校正前的△E平均值为13.45，校正后的△E平均值为4.52。表明采用随时建立的数码相机ICC特性文件，来校正随即拍摄的图像，可以达到较为理想的色彩还原效果。 本试验还比较了三种不同的拍摄模式对色彩还原效果的影响，结果证明，如果每次拍摄前，只建立一个ICC文件，通过改变曝光条件和设置白平衡，可以达到良好的色彩还原目的。 2.2对自然光下拍摄的舌色块图片校色效果的评价 运用数码相机ICC文件对自然光下拍摄的舌色块图片进行校色，结果显示，校正前△E为23.04，校正后为8.69，证明此方法能够有效地校正自然光下采集的舌象颜色。 同样，对ICC校色方法和Casmatch色标校色方法进行了比较研究，结果显示，对于自然光下拍摄的舌色块图片，运用以上两种校色方法校色后，△E分别为8.69和11.19，表明ICC校色方法显著优于Casmatch色标校色方法。 根据以上试验，得出结论： 1、运用色彩管理工具，通过制作数码相机ICC特性文件的方法来校正图像颜色，可以使标准光源下拍摄的数字舌图实现真实的色彩还原。 2、在自然光条件下，通过随时建立ICC特性文件，来校正随即拍摄的数字舌图，可以达到理想的色彩管理效果。 3、在自然光条件下，如果不能保证在每拍摄一幅舌图前先制作一个ICC特性文件，那么，在一个时间范围内，通过制作一个ICC特性文件加上准确的曝光和自定义白平衡，也可以明显提高所拍摄舌图的色彩还原效果。 对数码相机拍摄的数字舌图进行色彩管理，可以有效地还原数字舌图的颜色。将此方法运用于临床舌诊图像的拍摄，可以不需要病人坐在舌象采集仪器前，解决了卧床病人、甚至危重病人的舌图拍摄困难。同时，由于舌象自动采集系统的价格较为昂贵，也为临床医生运用数码相机拍摄数字舌图提供了一个简便、有效的色彩管理方法。

目录

第一部分文献综述

第二部分试验研究

概述

试验一标准光源下拍摄的数字舌图的色彩校正

试验二自然光下拍摄的数字舌图的色彩校正

参考文献

第三部分数字舌图色彩管理流程

结 语

致 谢

个人简历