一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統技術方案

本發明專利技術涉及一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統，包括：面診圖像采集模塊、模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊、面部光電血管容積圖處理模塊、檢索與匹配模塊以及系統主界面，其中模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊和面部光電血管容積圖處理模塊均與面診圖像采集模塊以及檢索匹配模塊分別相連，檢索匹配模塊與系統主界面通信相連。本發明專利技術不僅實現模擬自然光條件下的人臉整體與子區域特征信息分析，而且實現了面部熱態溫度數據、面部血流容積等特征信息輔助診斷，最后根據中醫臨床經驗進行綜合診斷，得到更加準確、客觀的定性診斷結果，實現中醫面診的標準化與客觀化。

A Chinese medicine clinic integrated system of medical image based on multi dimension

The invention relates to a Chinese medicine clinic integrated system, multi dimension based on medical images including: color image acquisition module, image processing module to simulate natural light face, facial infrared image processing module, facial photoplethysmogram processing module, retrieval and matching module and system main interface, which simulated natural light face image processing module and facial photoplethysmogram processing module and color image acquisition module and retrieval module respectively connected module, infrared thermal image retrieval, face processing, the main interface communication module and system connected. The invention not only realizes the simulation analysis of face under natural light condition overall and sub regional feature information, and realizes the facial thermal temperature data, facial blood flow volume and other characteristics of information aided diagnosis, the last comprehensive diagnosis according to the clinical experience of traditional Chinese medicine, to get more accurate and objective diagnosis results, achieve the objective standard and the Chinese medicine clinic of.

【技術實現步驟摘要】
一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統
本專利技術涉及中醫診斷數字化、、醫學紅外影像、醫學光電技術、計算機醫學圖像處理和模式識別等
，具體是一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統。
技術介紹
中醫面診是中醫診斷中經常使用的診斷方法，中醫認為面部能夠比較全面地反映身體的健康情況，面部又可以分為若干個部分，與臟腑屬于分屬關系，每個反射區均能夠不同程度地反映身體整體狀況。傳統的面診主要是醫生直接目測診察，結果與醫生的臨床經驗有著密切的關系，主觀依賴性強，同時容易受到光照條件等外界環境干擾因素的影響，缺乏一定的客觀量化標準。這些可能出現的誤差嚴重影響中醫面診的規范性與客觀性，因此迫切地需要一種新的方法，實現中醫面診的自動化與客觀化，促進中醫面診的應用和進一步發展。隨著計算機技術的不斷發展，醫學圖像處理、模式識別、人工智能等技術已經應用到中醫面診數字化之中，實現了中醫面診的標準化與客觀化，并取得了一定的成果。通過查閱大量的資料，目前的中醫面診系統主要是通過對面部顏色、光澤和口唇等進行定性的特征分析，并且已經取得了一定的成果，如專利號為CN103034775B的中國專利技術專利，提出了比較完整的中醫面診分析與診斷系統，但是面診圖像主要是在單一的模擬自然光條件下采集的人臉圖像，實驗結果具有一定的局限性，容易受到化妝品、汗漬等外在條件的影響，同時在電磁頻譜中，自然可見光的范圍極其窄，嚴重影響面診結果的準確性，限制了中醫面診數字化的發展。本專利技術主要依據中醫面診理論，從模擬自然光人臉圖像、面部紅外熱像、面部光電血管容積圖三個方面進行綜合特征分析，實現面部多維度并行診斷，同時為中醫大夫提供多維度面部定量分析數據，輔助中醫臨床診斷，對醫學臨床、科研教學等方面有著重大的意義，將會極大地推動中醫診斷客觀化與標準化的發展，有著廣泛的發展前景。
技術實現思路
本專利技術為了克服現有技術中存在的上述缺陷，提供了一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統，對模擬自然光條件下采集的人臉圖像進行面部區域分割與特征分析，獲取面部整體與子區域的顏色、光澤、潤燥和口唇等特征；對面部紅外熱像進行特征分析，獲取面部熱態溫度數據；同時分析面部光電血管容積圖，獲取面部血流容積特征，通過多維度面部特征數據量化分析，實現中醫面診客觀化與數字化，提高中醫面診的準確性與規范性。為解決上述問題，本專利技術提出的基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統包括：面診圖像采集模塊、模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊、面部光電血管容積圖處理模塊、檢索匹配模塊以及系統主界面。所述面診圖像采集模塊與多維度中醫面診采集裝置相連接，通過計算機網絡通信實現采集面診圖像的無線傳輸，獲取模擬自然光人臉圖像、面部紅外熱像以及面部光電血管容積圖，為后續的醫學圖像處理與特征綜合分析提供多維圖像來源，并將獲取的多維圖像直接顯示在系統軟件主界面，方便醫生進行對比性判斷與綜合診斷。所述模擬自然光人臉圖像處理模塊對模擬自然光條件下獲取的人臉圖像進行人臉檢測與區域分割、關鍵點定位、子區域劃分、特征提取等醫學圖像處理，為中醫面部診斷提供重要的特征依據，具體步驟如下：1)人臉檢測與分割為了進行人臉圖像的處理與分析，首先要從采集圖像中檢測出人臉的位置，進行人臉檢測與分割，提取人臉面部圖像。目前，人臉檢測與分割的技術已經非常的成熟，尤其是在人臉識別等
目前有關中醫面診的人臉分割方法主要有膚色模型法、Haar特征的人臉檢測法、活動輪廓模型法等。本專利技術使用的是基于Haar特征的AdaBoost人臉檢測技術，從而去除了復雜背景的干擾，縮小后期的處理范圍，同時該算法的速度特別快，處理一幅人臉圖像的時間大概在10ms-100ms之間。2)關鍵點定位與子區域分割本專利技術根據中醫面診理論知識，結合有多年中醫臨床面診經驗的知名專家指導意見，對人臉進行子區域劃分。首先進行人眼定位、嘴角定位、其他關鍵點定位，然后根據關鍵點的位置以及先驗的位置關系等輔助條件，將人臉劃分為5個子區域，每個劃分部分對應了不同的內臟器官，對應分區的顏色、光澤、潤燥等特征信息可以反應不同內臟器官的健康狀況。3)各區域特征提取整體區域特征提取、首先對人臉整體進行面部顏色分析、面部光澤分析以及唇色分析等，獲取面部顏色特征、面部光澤特征以及口唇的顏色和紋理等特征，為計算機自動面診提供重要的診斷依據。子區域特征提取、為了更加準確地進行中醫面部診斷，本專利技術對每個子區域進行了單獨的特征分析，提取每個子區域的顏色、光澤、潤燥等重要的特征信息，以更加有針對性地進行特征提取與后續的自動化面診，極大提高了自動面診的準確性。所述面部紅外熱像處理模塊通過分析多維度采集設備采集的面部紅外熱像，獲取面部連續的、動態的紅外信息，同時獲取面部整體與子區域的熱態溫度數據等特征信息，為自動化中醫面診提供重要的診斷依據。該模塊能夠將面部紅外熱像傳輸給系統主界面，為醫生綜合診斷提供直觀的依據。所述面部光電血管容積圖處理模塊對面部光電血管容積圖進行分析。根據傳統中醫色診，整體的生理病理是通過心血管、面部血液等因素在面部皮膚表面反映，本專利技術通過面部光電血管容積圖，分析皮膚脈絡的流態、流速、容積等信息，獲取面部血管和周圍組織的多維信息，為中醫自動化面診提供重要的診斷依據。如同面部紅外熱像處理模塊，該模塊同樣能夠將面部光電血管容積圖傳輸給系統主界面，為醫生綜合診斷提供直觀的依據。所述檢索匹配模塊首先將模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊、面部光電血管容積圖處理模塊獲取的面診信息進行綜合分析，得到面部全局與子區域的綜合特征信息，然后將獲取的綜合特征信息與標準化樣本特征信息數據庫進行特征匹配與加權相似度計算，然后準確地將綜合特征信息以及計算機輔助診斷結果反饋給系統主界面。醫生根據得到的自動化診斷信息以及綜合特征信息，結合自己的臨床經驗，最后進行綜合的診斷，并給出具體的診斷結果，最終實現數字化中醫面診。本專利技術提出的基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統的具體工作流程如下：1)首先系統通過圖像采集模塊與多維度中醫面診采集裝置相連接，通過計算機網絡無線傳輸技術，獲取模擬自然光人臉圖像、面部紅外熱像以及面部光電血管容積圖；2)模擬自然光人臉圖像處理模塊對模擬自然光人臉圖像進行人臉檢測與分割，對分割后得到的面部圖像進行關鍵劃分點定位，并結合先驗知識，對面部圖像進行子區域劃分；同時對面部整體區域與子區域進行特征提取，獲取面部顏色、光澤、潤燥、唇色等特征信息；3)面部紅外熱像處理模塊對面部紅外熱像進行分析處理，獲取面部整體與局部的熱態溫度數據，為面診綜合系統提供連續、動態的面部紅外信息；4)面部光電血管容積圖處理模塊對面部光電血管容積圖分析處理，獲取面部整體與局部的光電血流容積特征信息，為面診綜合系統提供重要的特征信息，進行面部輔助診斷；5)檢索匹配模塊綜合上述步驟中面部顏色、光澤、潤燥、唇色等特征信息、熱態溫度數據、面部光電血流容積等綜合特征，與面診特征數據庫進行局部與全局多維度特征信息匹配和相似度的計算，反饋給系統軟件界面自動化面部診斷信息；6)系統主界面對模擬自然光人臉圖像、面部紅外熱像以及面部光電血管容積圖進行直觀顯示，為醫生提供最原始的診斷依據，同時界面顯示自動化面部診斷的全部特征信本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統，用于與多維度中醫面診采集裝置無線連接，其特征在于，所述的基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統包括：面診圖像采集模塊、模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊、面部光電血管容積圖處理模塊、檢索匹配模塊以及系統主界面，所述面診圖像采集模塊用于與多維度中醫面診采集裝置無線連接，為系統提供模擬自然光人臉圖像、面部紅外熱像以及面部光電血管容積圖；所述模擬自然光人臉圖像處理模塊主要對模擬自然光條件下獲取的人臉圖像進行醫學圖像處理，為中醫面部診斷提供重要的特征依據；所述面部紅外熱像處理模塊主要分析面部紅外熱像，獲取面部連續的、動態的紅外信息以及熱態溫度數據；所述面部光電血管容積圖處理模塊主要分析面部光電血管容積圖，分析皮膚脈絡的流態、流速、容積，獲取面部血管和周圍組織的多維特征信息；所述模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊和面部光電血管容積圖處理模塊共同組成了圖像處理與分析模塊，所述圖像處理與分析模塊的輸入端均與所述面診圖像采集模塊通信相連，所述圖像處理與分析模塊的輸出端與所述檢索匹配模塊通信相連，所述檢索匹配模塊與所述系統主界面通信通信相連，所述檢索匹配模塊對所述圖像處理與分析模塊獲取的面診信息進行綜合分析并與標準化樣本特征信息數據庫進行特征匹配與加權相似度計算得出計算機自動診斷結果，并將得到的綜合特征信息以及計算機自動診斷結果反饋到所述系統主界面，最后醫生根據得到綜合特征信息以及計算機自動診斷結果，結合自己的臨床經驗，進行綜合的診斷，最終實現數字化中醫面診。...

【技術特征摘要】
1.一種基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統，用于與多維度中醫面診采集裝置無線連接，其特征在于，所述的基于多維度醫學圖像的中醫面診綜合系統包括：面診圖像采集模塊、模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊、面部光電血管容積圖處理模塊、檢索匹配模塊以及系統主界面，所述面診圖像采集模塊用于與多維度中醫面診采集裝置無線連接，為系統提供模擬自然光人臉圖像、面部紅外熱像以及面部光電血管容積圖；所述模擬自然光人臉圖像處理模塊主要對模擬自然光條件下獲取的人臉圖像進行醫學圖像處理，為中醫面部診斷提供重要的特征依據；所述面部紅外熱像處理模塊主要分析面部紅外熱像，獲取面部連續的、動態的紅外信息以及熱態溫度數據；所述面部光電血管容積圖處理模塊主要分析面部光電血管容積圖，分析皮膚脈絡的流態、流速、容積，獲取面部血管和周圍組織的多維特征信息；所述模擬自然光人臉圖像處理模塊、面部紅外熱像處理模塊和面部光電血管容積圖處理模塊共同組成了圖像處理與分析模塊，所述圖像處理與分析模塊的輸入端均與所述面診圖像采集模塊通信相連，所述圖像處理與分析模塊的輸出端與所述檢索匹配模塊通信相連，所述檢索匹配模塊與所述系統主界面通信通信相連，所述檢索匹配模塊對所述圖像處理與分析模塊獲取的面診信息進行綜合分析并與標準化樣本特征信息數據庫進行特征匹配與加權相似度計算得出...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李立，董杰，余翠，張原，張夢穎，
申請(專利權)人：武漢嫦娥醫學抗衰機器人股份有限公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42