[發(fā)明專利]一種應(yīng)用淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中醫(yī)面色自動(dòng)分類方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710692254.8
• 申請(qǐng)日: 2017-08-14
• 公開（公告）號(hào): CN107516312B
• 公開（公告）日: 2019-11-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張菁;肖慶新;張輝;李曉光;卓力
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G06T7/00
• 分類號(hào): G06T7/00;G06T7/11;G06K9/62
• 代理公司: 11203 北京思海天達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 劉萍<國際申請(qǐng)>=<國際公布>=<進(jìn)入國

1.一種應(yīng)用淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行中醫(yī)面色自動(dòng)分類的方法，該方法包含離線模型訓(xùn)練階段和在線面色分類階段，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)構(gòu)建人臉面色圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

人體面部區(qū)域在中醫(yī)領(lǐng)域中被劃分為五個(gè)部分，每個(gè)部分分別對(duì)應(yīng)不同的內(nèi)臟，從人體面部圖像中分割得到相應(yīng)區(qū)域的皮膚塊，并通過滑動(dòng)窗的方法將分割后的皮膚塊分割成若干皮膚子塊，將中醫(yī)醫(yī)師對(duì)人臉面色的標(biāo)定結(jié)果，作為分割得到的各皮膚子塊的類別，用于構(gòu)成人體面色圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)集；

(2)針對(duì)面色分類的淺層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與訓(xùn)練

設(shè)計(jì)的淺層網(wǎng)絡(luò)層數(shù)共有5層，采用三種不同的層結(jié)構(gòu)，分別為輸入層、特征提取層、輸出層；輸入層由一個(gè)卷積層和修正線性單元ReLU組成；特征提取層由3層網(wǎng)絡(luò)組成，前兩層的每層都由一個(gè)卷積層和ReLU激活函數(shù)組成，在卷積層和ReLU之間都有一個(gè)批量歸一化Batch Normalization，并在特征提取層的第二個(gè)ReLU后面加入池化層，特征提取層的第三層是一個(gè)全連接層，后接一個(gè)修正線性單元ReLU；輸出層由全連接層組成，后加一個(gè)softmax分類器；

利用構(gòu)建的人體面色圖像訓(xùn)練數(shù)據(jù)集進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練，得到人臉面色分類模型；

(3)基于統(tǒng)計(jì)決策的人臉面色分類；

利用訓(xùn)練得到的分類模型對(duì)人體面部圖像進(jìn)行面色分類；首先將待分類的面部圖像進(jìn)行區(qū)域分割，提取相關(guān)區(qū)域的皮膚塊；其次將皮膚塊利用滑動(dòng)窗的方法分割成若干子塊；然后利用分類模型對(duì)各皮膚子塊進(jìn)行類別判別；最后利用統(tǒng)計(jì)決策的方法對(duì)皮膚子塊進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，將統(tǒng)計(jì)的決策最大值作為皮膚塊的最終類別，實(shí)現(xiàn)對(duì)人體面部圖像的面色分類。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟1具體如下：

步驟1.1：進(jìn)行人臉面色圖像采集；

采集到的樣本標(biāo)注類型為白、紅、黃、青、黑、常色6種類型；

步驟1.2：面色皮膚塊的分割；

將人臉兩頰區(qū)域作為研究對(duì)象，用于人臉面色分類；

首先，選擇一幅圖像，在左、右兩頰區(qū)域上分別選取一個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)，坐標(biāo)點(diǎn)的選取為兩頰區(qū)域的中心點(diǎn)位置；然后以坐標(biāo)點(diǎn)為中心，圈出N×N大小的皮膚塊，并保存到相應(yīng)目錄下；手動(dòng)提取的兩頰區(qū)域皮膚塊大小為96×96；

步驟1.3：將皮膚塊分割成若干子塊；

滑動(dòng)窗分割公式如下：

式中，M₁為分割前的皮膚塊的尺寸大小，M₂為分割后的皮膚子塊的尺寸大小，stride1為滑動(dòng)窗的滑動(dòng)步長(zhǎng)，Num為一個(gè)皮膚塊被分割后的皮膚子塊的數(shù)目；

一個(gè)尺寸為96×96大小的皮膚塊，利用32×32大小的滑動(dòng)窗，滑動(dòng)步長(zhǎng)設(shè)置為32，最終分為9個(gè)皮膚子塊，分割后的每個(gè)皮膚子塊大小保持不變，為32×32；將中醫(yī)醫(yī)師對(duì)人臉面象的標(biāo)定結(jié)果，作為分割后的皮膚子塊的類別，并構(gòu)成訓(xùn)練數(shù)據(jù)集。