[發明專利]基于偏振光的中醫舌苔潤燥信息分析裝置及方法

在審

• 申請號: 202110156801.7
• 申請日: 2021-02-04
• 公開（公告）號: CN112790738A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 蔡軼珩;楊靜賢;劉丹;謝錦
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: 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

1.基于偏振光的中醫舌苔潤燥信息分析裝置方法，其特征在于包括以下步驟：

1)獲取有無偏振片情況下的兩組圖像

在固定的光照條件下，采用數碼相機快速拍攝舌體正面圖像；在數碼相機鏡頭前，設計偏振片的電動移動裝置；電動裝置控制偏振片快速移動，使得偏振片在短時間內實現相對鏡頭的覆蓋與移開，并與相機快門同步控制，從而拍攝移除偏振片以及鏡頭前裝載偏振片的兩組舌體正面圖像；電動裝置移動速度大于500mm/s；

2)計算兩組圖像的亮度差

分別計算有無偏振片情況下的兩組圖像的亮度矩陣，并逐像素將無偏振片圖像亮度減掉有偏振片圖像亮度，得到亮度差灰度圖；由于偏振片會消除反光，因此舌表面水分反光形成的亮斑會被消除，對應像素亮度與無偏振片情況下的亮度差別很大，在亮度差灰度圖中形成高亮度區域；而其余占大部分的像素只有小幅度亮度衰減，在亮度差灰度圖中呈現比較低的亮度值；

3)確定反光亮斑分割閾值

統計得到亮度差灰度圖的亮度直方圖，確定直方圖最高峰值對應亮度L1，確定直方圖的次高峰值對應亮度L2，取L1和L2之間的中值，即為反光亮斑分割閾值；

4)確定舌苔潤燥量化值

統計亮度差灰度圖中大于閾值的像素數，將該像素數除以舌體范圍像素數，作為舌苔潤燥量化值。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于：

1)在封閉的圖像采集箱內，選用全光譜照明光源，形成固定的光照條件；采用數碼相機拍攝舌體正面圖像；在數碼相機鏡頭前，采用步進電機控制的電動滑臺使得裝載其上的偏振片移動，實現數字相機在有、無偏振片時對被攝舌體的圖像采集，從而得到含有舌苔表面水分反光和濾除舌苔表面水分反光的兩張照片；計算兩組圖像的亮度差

2)分別采用通用亮度計算公式：Y(亮度)＝0.299*R+0.587*G+0.114*B，計算有無偏振片情況下的兩組圖像的亮度矩陣Y1、Y2，；

逐像素將無偏振片圖像亮度減掉有偏振片圖像亮度，得到亮度差灰度圖D:D＝Y2-Y1；

3)確定反光亮斑分割閾值

統計得到亮度差灰度圖D的亮度直方圖，即每個亮度值的像素數；由于D在水分反光亮斑處的值很高，而其他占圖像大多數的像素處值很低，直方圖會呈現雙峰形態，且低亮度峰值更高；取像素數最多的亮度值，即直方圖最高峰值對應亮度L1；取直方圖次高峰值對應亮度L2，取L1和L2之間的中值，即為反光亮斑分割閾值T；

4)確定舌苔潤燥量化值

統計亮度差灰度圖中大于閾值T的像素數P1；

采用舌體分割算法將舌體從圖像背景中分離出來，并統計舌體區域像素數P2，舌苔潤燥量化值M＝P1/P2。

3.基于偏振光的中醫舌苔潤燥信息采集裝置，包括有信息采集器，存儲圖象的計算機，顯示圖象的顯示器(8)，其特征在于，信息采集器包括封閉機箱(6)，供電電源(3)，及機箱(6)內設置的圖象攝取器支架(11)，放置于支架上的圖象攝取器(4)，圖象拍攝所需的光源(1)，固定拍攝對象位置的顎部托架(12)，固定在支架上的偏振片(2)以及控制支架移動的電動滑臺組件(5)。