[发明专利]一种藏医尿诊悬浮物识别方法及装置

说明书

本发明公开一种藏医尿诊悬浮物识别方法及装置，应用于图像处理领域，针对现有的尿液悬浮物识别结果可解释性差的问题，本发明首先采用了杯体检测分割以及液面提取矫正的方法，使模型只关注图像中部区域，减少了对无效区域的滑动扫描运算，提高模型效率；其次在液面区域中利用间隔采样进行rgb色值过滤，以及子区域划分方式进行纹理特征值过滤，高效率地对有无悬浮物进行了前置判断，减少了大多数图像进入卷积神经网络进行运算的过程；最后通过RGB间隔采样以及定义悬浮物扰动评价参数的方式，显示的表达了悬浮物的判断过程，提高了模型的可解释性。

技术领域

本发明属于图像处理领域，特别涉及一种藏医尿诊悬浮物识别技术及装置。

背景技术

尿诊是藏医最具特色的传统诊断手段之一。纵观世界的各种传统医药，藏医尿诊是描述最为细致的一种诊断方法，包括观察尿色、尿的蒸汽、气味、漂浮物、悬浮物、尿质的稀稠等，以及搅动尿液以察看尿液气泡变化。尿诊是藏族对饮食物在体内的消化和转变的独特认识和长期在高原环境实践下总结出的一套诊断体系。早在公元八世纪形成的藏医巨著《四部医典·尿诊》记载，尿液中沉淀的戈雅(沉淀物)来自肝脏血液和胆汁，可判断寒热疾病。在临床上尿液中沉淀的戈雅(沉淀物)厚度或稀薄多少可判断肝脏血液和胆汁的代谢变化，通过戈雅(沉淀物)的变化能推断隆、赤巴、培根的增盛或紊乱。

尿诊主要使用“三时九诊”辨尿诊病法，三时即观察尿液在冷却过程中的三个阶段，按尿液冷却的不同时间分为热尿期、温尿期、凉尿期。九诊为每一时期所具体观察的内容，即第一阶段观察尿色、蒸汽、气味、泡沫；第二个阶段观察悬浮物及漂浮物；第三阶段观察尿液的变化时间与变化情形，以及变化后的色泽。从上述几点来判断证型疾病以辅助医生进一步开方治疗。其中悬浮物的状态是尿诊过程的一个重要特征。悬浮物通常分为毛状、乳酪状、马尾毛状、云状、脓液状、细沙状。

目前有研究将机器学习算法应用到液体的杂质识别。姚等人提出一种基于特征分类的液体杂质识别方法(姚康,杨平,马士青.一种基于特征分类的液体内杂质检测方法[J].半导体光电,2019,40(05):719-725)，主要包括双边滤波预处理图像、改进的多尺度小波变换检测目标边缘和挑选目标特征，用于识别液体中的杂质。

现有技术中液体杂质识别是通过算法得到气泡与杂质在图像中的多处位置信息。而对于藏医尿诊中悬浮物识别这一任务来讲，上述方法存在如下缺陷：

1)尿液中的悬浮物通常集中在尿液图像中部，这就意味着背景技术中的兴趣区域扫描过程是冗余的，效率较低；

2)实际尿液图像中存在悬浮物的病例比例较小，远远低于液体中出现气泡与杂质的概率，这就意味着如果每一张图片都经过背景技术的完整计算过程，那么平均得到一条悬浮物类别有效信息所需消耗的算力就远远高于实际存在悬浮物的图片所需算力；

3)在杂质识别的应用场景中，只关心杂质识别的准确性即可；而在尿诊的场景下，不仅关心结果的准确性，还要兼顾模型可解释性，以便于增强结果的说服力以及病理解释。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出一种藏医尿诊悬浮物识别方法及装置，实现尿诊悬浮物识别的客观化，降低了平均单张图像识别时间，同时也一定程度表现了悬浮物判断的过程，提升了模型可解释性，有助于悬浮物辨识流程的传承和解释。

本发明采用的技术方案之一为：一种藏医尿诊悬浮物识别方法，包括：

S1、尿液图像采集；尿液使用统一的方形塑料透明杯子进行盛装；

S2、杯体检测分割；

S3、对经步骤S2处理后的图像进行液面提取矫正；

S4、对经步骤S3处理后的图像进行rgb色值过滤；

S5、对经步骤S4处理后的图像进行纹理特征提取；

S6、对经步骤S5处理后的图像进行纹理特征值过滤；