[發明專利]一種基于人工智能的舌象識別方法及系統

在審

• 申請號: 202110301301.8
• 申請日: 2021-03-22
• 公開（公告）號: CN113139971A
• 公開（公告）日: 2021-07-20
• 發明（設計）人: 顏成鋼;彭開來;朱晨瑞;張二四;孫垚棋;張繼勇;張勇東
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G06T7/11
• 分類號: G06T7/11;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06T7/155
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明公開了一種基于人工智能的舌象識別方法及系統。首先對獲取的原始圖像進行處理，得到標注圖像；然后通過對標注圖像進行舌體分割，得到舌體分割圖像；對標注圖像進行齒痕分割，得到齒痕分割圖像；對舌體分割圖像以及齒痕分割圖像進行二值化處理，得到舌體二值化圖像和齒痕二值化圖像；再構建舌象識別網絡，使用得到的舌體分割圖像，齒痕分割圖像，舌體二值化圖像和齒痕二值化圖像訓練舌象識別網絡，最后通過訓練好的舌象識別網絡進行舌象識別。本發明充分利用了深度卷積神經網絡優越的圖像表現能力；解決了中醫舌診對齒痕舌程度難以區分的問題，克服現有技術在中醫舌診運用領域齒痕特征無法有效識別的問題。

技術領域

本發明涉及圖像處理領域，具體涉及一種基于人工智能的舌象識別方法及系統。

背景技術

舌診廣泛應用于中醫的臨床分析和應用中已有數千年的歷史，是中醫望聞問切中的望診的一部分。中醫將舌診與通過其他診斷方法收集的其他體征和癥狀相結合，以全面了解患者的健康狀況，從而制定策略來調節身體機能的不平衡。傳統的舌診更傾向于對舌象的認識，而不是舌象的異常和疾病，中醫認為舌頭與人們的健康息息相關。通過檢查舌頭的顏色、形狀和質地來判斷患者的健康狀況，如瘀斑、點刺、齒痕、舌裂和舌苔厚度等不同的特征能夠反映身體的內部狀態和器官的健康狀況。它通過觀察患者的舌頭特征來獲取信息，以獲取健康狀況。帶有齒痕的舌頭是最重要的舌頭特征之一，與脾虛有關，可以極大地促進癥狀的分化和治療選擇。然而，舌頭上的牙齒標記具有多種類型(例如，不同的顏色和形狀)，這使得識別帶有齒痕的舌頭對中醫具有挑戰性。

然而舌診過程受到光照、拍攝角度和醫生主觀原因等其他因素的影響，使得其客觀化研究難以迅速取得突破。中醫舌診這種基于視覺描述的特性，在一定程度上限制了中醫診斷方法和技術的發展。隨著數字醫學成像設備和模式識別方法的不斷完善，計算機輔助舌診通過消除對基于主觀和經驗的舌診評估的依賴，提供更準確、一致和客觀的臨床診斷，在中醫方面具有巨大的潛力。

發明內容

本發明主要考慮了中醫舌診對齒痕舌程度難以區分的問題，提出了一種基于人工智能的舌象識別方法及系統，旨在克服現有技術在中醫舌診運用領域齒痕特征無法有效識別的問題。

本發明針對上述的情況，結合了深度卷積神經網絡優越的圖像表現能力以及中醫舌診對齒痕舌程度區分的領域知識達到較優的性能，提出的一種基于人工智能的輔助中醫齒痕舌的舌象識別方法及系統，主要包括：獲取原始圖像，裁剪圖像，醫生對圖像進行齒痕程度的區分，標注舌體以及齒痕特征；舌體分割模塊，得到舌體分割圖像；齒痕特征分割模塊，得到分割出齒痕特征的圖像；圖像預處理模塊；最優模型選擇模塊，構建主網絡模型，通過模型的訓練與測試，選擇結果準確率最高的模型為最優模型。

一種基于人工智能的舌象識別系統，包括數據獲取模塊、舌體分割模塊、齒痕特征分割模塊、圖像預處理模塊和最優模型選擇模塊。

所述的數據獲取模塊用于對獲取的原始圖像進行裁剪、對圖像進行齒痕程度的區分，并進行舌體區域以及齒痕特征的標注，得到具有齒痕程度分類標簽和齒痕特征標注的標注圖像；

所述的舌體分割模塊采用深度學習圖像分割網絡作為舌體分割網絡，對標注圖像進行舌體分割，得到舌體分割圖像；

所述的齒痕特征分割模塊采用深度學習圖像分割網絡作為齒痕分割網絡，對標注圖像進行齒痕分割，得到齒痕分割圖像；

所述的圖像預處理模塊用于對數據獲取模塊得到的舌體圖像以及齒痕特征分割模塊得到齒痕分割圖像進行圖像預處理；對得到的舌體分割圖像進行圖像二值化操作，將非舌體部分的像素點的灰度值設置為0，將舌體部分的像素點的灰度值設置為255，提取舌體的形態信息，得到舌體的二值化圖像。對得到齒痕分割圖像進行圖像二值化操作，將非齒痕部分的像素點的灰度值設置為0，將齒痕部分的像素點的灰度值設置為255，提取齒痕的形態信息，得到齒痕的二值化圖像。

所述的舌象識別模塊，通過訓練好的舌象識別網絡，進行舌象識別。