[發明專利]基于顏色分解和閾值技術的舌圖像分割方法

有效

• 申請號: 201810366825.3
• 申請日: 2018-04-23
• 公開（公告）號: CN108629780B
• 公開（公告）日: 2020-01-03
• 發明（設計）人: 李佐勇;劉偉霞
• 申請（專利權）人: 閩江學院
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06T7/136
• 代理公司: 35100 福州元創專利商標代理有限公司
• 代理人: 蔡學俊

1.一種基于顏色分解和閾值技術的舌圖像分割方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟S1：對舌圖像在HSI顏色空間中的色調Hue分量進行變換,使得變換后舌體和上嘴唇的色調分量與其近鄰組織間存在色調差異；

步驟S2：在變換后的色調分量上執行圖像閾值分割，獲得二值化分割結果，對二值化分割結果執行形態學運算后提取出包含真實舌體和上嘴唇的初始舌體區域；

步驟S3：對初始舌體區域進行修正，選擇兩種圖像閾值分割方法，將兩種圖像閾值分割方法分割結果中的一個用于分離真實舌體區域和上嘴唇區域，從而得到舌圖像的最終分割結果；

步驟S3中舌體區域修正算法具體包括以下步驟：

步驟S31：對舌圖像的紅色分量執行兩種圖像閾值分割方法，記錄兩種閾值分割方法所得二值化分割結果為B₁和B₂，其中，1和0分別代表目標像素點和背景像素點；

步驟S32：根據下列公式執行每種圖像閾值分割結果與上述初始舌體區域對應二值圖像矩陣的點積運算，結果記錄為和

步驟S33：計算和中目標像素點的個數，分別記為N₀、N₁和N₂，通過如下準則自適應地選擇和中的一個用于后續處理；

步驟S34：找出中最大的目標區域，并將其對應的二值圖像矩陣記為

步驟S35：依次用半徑為1到7的圓盤狀結構元去腐蝕直到腐蝕結果中擁有至少β個像素點的目標區域的個數大于等于2，將腐蝕結果記為如果采用上述不同半徑的結構元腐蝕所得結果中擁有至少β個像素點的目標區域的個數始終為1，就將半徑為1的結構元對應的腐蝕結果作為其中，β表示有效目標區域像素點個數的閾值；接著利用形態學腐蝕操作來擴大舌根與上嘴唇之間的間隙區域，以避免舌體與上嘴唇之間的連通阻礙舌體與上嘴唇的分離；

步驟S36：找到中最大的目標區域，用Matlab的函數imfill填充其可能的內部孔洞，然后用生成時所用的結構元來膨脹最大目標區域；如果膨脹后的最大目標區域所含像素點個數超過中初始舌體目標區域像素點個數的一半，則將膨脹后的最大目標區域作為最終的舌體區域，否則，將中的目標區域作為最終的舌體區域。。

2.根據權利要求1所述的基于顏色分解和閾值技術的舌圖像分割方法，其特征在于：步驟S1包括以下具體步驟：

步驟S11：通過以下公式將一幅圖像從RGB顏色空間映射到HSI顏色空間，

其中，

在公式(1)-(4)中，R、G和B分別代表圖像的紅色、綠色和藍色分量；H、S、I分別代表圖像的色調、飽和度和亮度；

步驟S12:對HSI顏色空間中圖像的色調分量執行如下變換：

其中，H_avg和H_max分別表示圖像所有像素點色調的平均值和最大值，(i,j)表示圖像像素點坐標。

3.根據權利要求1所述的基于顏色分解和閾值技術的舌圖像分割方法，其特征在于：

步驟S2中的在變換后的色調分量上執行圖像閾值分割包括以下步驟：

在變換后的色調分量上執行如下的圖像閾值分割，得到舌圖像的二值化結果，

其中，

T＝V_H′(αN). (7)

在公式(7)中，V_H’表示降序排序后的向量H'，N表示H'中元素的總數，α則是一個控制圖像中目標像素點比例的參數，H′(i，j)為變換后的色調分量。

4.根據權利要求1所述的基于顏色分解和閾值技術的舌圖像分割方法，其特征在于：步驟S2中初始舌體區域的提取：首先在舌圖像的二值化結果中搜索最大的目標區域，然后依次對最大目標區域進行膨脹、填充和腐蝕三種形態學操作后將其作為初始的舌體區域，初始舌體區域對應的二值圖像被記為

5.根據權利要求4所述的基于顏色分解和閾值技術的舌圖像分割方法，其特征在于：膨脹和腐蝕操作采用半徑為2的圓盤狀結構元。