[发明专利]基于样条思内克斯(Snakes)模型的中医舌象计算机分割方法

摘要

基于样条思内克斯(Snakes)模型的中医舌象计算机分割方法,是将中医舌图象中的舌体从背景中分割出来以便于随后的特征分析。本发明中采用数码相机采集舌图象,并将图象输入到计算机进行处理、传输等操作。方法特征包括1.根据对舌体形状的统计分析,定义一个以矩形区域为外边界的舌体轮廓模板;2.采用灰度投影分析法,获得一个矩形区域确定了舌体的大致位置和大小;3.提出一种基于灰度投影与刚性模板的舌体轮廓初始化方法;4.在思内克斯(Snakes)模型的能量函数中加入了有关舌体轮廓的先验知识;5.采用Catmull－Rom样条思内克斯(Snakes)模型表示舌体轮廓,并采用已有的Greedy方法进行优化,在彩色舌图象中得到舌体轮廓,分割出舌体区域。该分割准确、实用。

主权项

1、基于样条思内克斯(Snakes)模型的中医舌象计算机分割方法，是由数码相机完成采集舌图象，并将舌体及色标的光学信号转换为图象电信号输入到计算机进行处理、传输等操作，该方法特征在于计算机处理主要是通过USB接口软件对舌图像进行读/写处理，对处理后的舌图像在样条思内克斯(Snakes)模型的基础上进行分割处理后输出到缓存器，经显示器显示结果，它依次包括下述步骤：1)计算机从USB接口读入舌图象信号，并保存在内存中；2)对舌图象进行变换，以增强舌体与周围背景之间的对比度，并将彩色图象变为灰度图象，变换针对各像素进行，变换公式为：I(x,y)=R(x,y)-G(x,y)|G(x,y)-B(x,y)|+1式中R(x，y)、G(x，y)和B(x，y)为像素的原始红、绿、蓝三色值，I(x，y)为变换后的灰度值；3)进入基于灰度投影与刚性模板，对样条思内克斯(Snakes)模型轮廓控制点进行初始化的轮廓初始化子程序：即采用灰度投影分析法，获得一个矩形区域，该区域确定了舌体的大致位置和大小，先根据增强图象水平和垂直方向的灰度或亮度投影的特征，确定一矩形区域的边界，由此获得矩形区域的上下左右4个边界，从而确定了舌体区域的位置和大小，在确定了舌体区域矩形边界后，计算舌体轮廓模板中外边界的刚性形变参数λ，进而确定初始控制点和轮廓，从而完成样条思内克斯(Snakes)模型的自动初始化；4)对舌图象阈值化并进行非线性变换，分为以下几步：①对2)中的增强图象求灰度值的最大值maxI，平均值meanI，并计算最大差值dI＝maxI-meanI；②以meanI为阈值，对增强图象阈值化，将小于meanI的灰度值置为0；③对阈值化后的图象进行非线性变换，变换公式为：U(x,y)=(I(x,y)-meanIdI)γ式中的指数γ为非线性变换参数；5)用Greedy迭代优化算法对样条思内克斯(Snakes)模型进行求解，求解步骤采用通用方法，直到满足终止条件，一次迭代后轮廓控制点的位置不再发生变化，或迭代次数达到某个预设的最大值，轮廓控制点迭代优化子程序调用结束，得到舌体轮廓控制点的最终位置，采用通用Catmull-Rom样条内插公式进行样条内插，即可得到连续的舌体轮廓曲线；6)采用通用Catmull-Rom样条内插公式进行样条内插，得到连续轮廓；7)按通常方法将位于舌体轮廓曲线上像素的三色色度值置为(255，255，255)(白色)，保存为结果文件并输出。