[發明專利]基于心理物理實驗的中醫舌色感知量化方法

有效

• 申請號: 201310689336.9
• 申請日: 2013-12-16
• 公開（公告）號: CN103745084A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 蔡軼珩;郭松;張琳琳;張新峰;林沙沙;王立娜
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00;A61B5/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 劉萍

技術領域

本發明屬于中醫望診的客觀化研究領域，特別涉及中醫望診中舌顏色量化領域，用于實現隨病癥變化且符合中醫認知規律的舌色量化。?

背景技術

中醫舌診是通過觀察舌象變化了解人體生理功能和病理變化的診察方法，在中醫臨床診斷中起著重要的作用。傳統的舌診方法依賴于中醫的目視觀察及語言描述，缺乏量化描述指標和客觀記錄手段，給中醫舌診描述及分類方面帶來了困難。隨著現代科學技術手段在中醫舌診方面的發展，舌診客觀化、標準化的研究已經成為中醫舌診重要的發展方向。?

在舌色客觀化的處理研究中，普遍應用數字圖像處理和模式識別技術進行舌色分析。在這種模式下，每一種舌顏色都必須在某個顏色空間用多個分量表示，進而給出類別屬性，仍缺乏一種隨病癥變化且符合中醫認知習慣的單維量化方式，對中醫舌色進行定量度量。因此建立舌色變化單維量化描述手段，并確定顏色空間分量和舌色單維量化的關系有客觀必要性。?

發明內容

為了實現舌色在中醫描述規律維度上的量化，需將人眼對舌色在這一變化規律下的心理感知進行量化，而心理物理學就是對于人類感知進行量化的一門學科。對顏色這一主觀感受進行度量的學科——色度學，也是通過心理物理學中觀察者的視覺匹配實驗發展而來的。由于人類對物理刺激的感知具有主觀性和差異性，將感知量化的過程受到感覺、心理等多方面因素的影響，因此往往通過統計多個正常受試者的感覺數據，得到具有一定公認度的量化描述規范。?

本發明有針對性地采用了視覺心理物理學方法，解決舌色在中醫描述規律維度上的量化問題。由于中醫舌色的感知量化需要在量化方向的各部分具有相等的單位，因此選擇等距量表方法實現舌色量化，最終通過數學建模獲?得舌色物理量和中醫舌色心理感知量的關系。?

本發明具體方案設計如下：在舌色色域范圍內，取出部分有代表性的舌色顏色塊，作為感知刺激量值。以中醫舌診中舌色類型的描述規律，作為心理感知評價指導依據，進行心理物理實驗，建立心理感知等距量表，確定舌色心理感知量。通過構建舌色物理量值與心理感知量值之間的數學關系模型，得到舌色物理量對應的符合中醫舌色認知規律的心理感知量值。在建模過程中，首先確定單維物理量與感知量的函數關系，以此為依據構建綜合物理量與感知量之間的函數模型。該發明的特征旨在實現符合中醫舌診描述習慣的舌色單維感知量化，達到真正結合中醫的舌色定量描述目的。依次包括如下步驟：?

1.舌色域的確定：?

（1）、采集各類中醫舌色標準圖像樣本（以標準sRGB空間描述），需要包含淡紅、淡白、紅、絳、紫青各類用例，共5類；每類用例需要包含100例以上的實例，且由三位以上中醫醫師給出所屬類型標定。?

（2）、提取所有圖像樣本中舌質部分的顏色物理量值，并將其轉換為與人眼感知相對應的HSI顏色空間；根據所有舌色在H、S、I分量的分布范圍，分別向兩側擴展1%，確定舌色域在H、S、I分量上的區間。?

2.舌色物理量值單分量和心理感知量的關系確定：?

由于舌色物理量值一般包含3個分量，其與心理感知量的關系也是各分量產生的心理感知綜合作用的結果，因此首先確定舌色物理量值單分量和心理感知量的關系，以便以此為依據更有效地構建舌色多維物理量值與心理感知量的關系模型。具體方法是：固定H、S、I中的兩個分量，利用心理物理實驗，研究另一個分量變化和心理感知量的關系。?

（1）、舌色范圍內單分量變化情況下，物理刺激量的確定：在已確定的舌色分布范圍內，進行均勻分區采樣，例如在H、S、I分量范圍內分別進行12等分采樣。選取其中兩個分量范圍的中心點，作為分量固定值，令另一分量為不同采樣點值，即只變化單一分量分別組合出不同顏色塊，得到單分量?變化的舌色刺激量。將得到的舌色刺激量HSI值轉換為可顯示的sRGB值，以圖像色塊的形式顯示在顯示器上，讓觀察者觀察判斷，進行心理物理實驗。?

（2）、心理物理實驗，建立等距量表：依據中醫診斷學中舌色類型的描述規律，將舌色按照淡白、淡紅、紅絳、紫青的漸變順序作為心理感知量的評價依據，指導觀察者進行比較判斷。?

首先通過成對比較或等級排列等方法，由多個觀察者對單分量變化的舌色刺激進行判斷排序，建立單分量變化的舌色刺激量的感知順序。感知順序號即為評定等級，將多個觀察者對同一刺激評定的等級加以平均，從而求出每一刺激的各自平均等級。計算正態分布下各平均等級對應的概率值，再根據POZ轉換表計算Z分數，即可得到各刺激的心理感知量組成的等距量表。?

（3）、通過數學建模，得到單分量變化舌色刺激與心理感知量變化的函數關系。?