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高光谱成像系统在中医舌诊中的应用研究

访问量:1250 发布时间:2022-11-29

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  本研究应用了400-1000nm的高光谱相机,可采用杭州彩谱科技有限公司产品FS13进行相关研究。光谱范围在400-1000nm,波长分辨率优于2.5nm,可达1200个光谱通道。采集速度全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择)。

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  舌诊是通过观察舌象的变化,了解机体生理功能和病理变化的一种诊断方法,为历代中医所重视,是辩证论治的主要依据。传统的舌诊依赖于医生定性观察,具有主观性,重复性也差,给舌诊的进一步发展带来严重的困难。现代图像处理技术已经广泛地应用于医学图像的分析之中,这为医学诊断提供了有益的帮助。近十余年来,舌诊客观化的研究受到普遍重视,已有的工作已经证明图像分析技术用于舌诊客观化的可行性。但是这些方法都是围绕数码相机或者其他设备拍摄的RGB舌图像进行分析,由于图像信息有限,再加上外界光源的变化、设备的随机噪声等影响因素,使得舌图像分析算法非常复杂,而且效果并不是很理想,制约了舌诊现代化的进一步发展。

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  针对中医舌诊现代化中存在的问题,本研究使用高光谱成像技术代替数码相机进行舌图像的采集。通过试验初步获得了部分高光谱舌图像,并从图、谱结合的角度分析高光谱舌图像在中医舌诊中的应用,为中医舌诊的客观化提供了一种新的途径。

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  本文介绍了一种基于推帚式的高光谱成像系统,并对该系统在中医舌诊中的应用进行了初步的探讨。使用该系统采集了部分高光谱舌图像,采用图谱结合的算法进行了舌体分割,同时进行了舌图像假彩色合成。初步试验表明,相对于采用数码相机采集的舌图像,高光谱舌图像采集系统提供了更加丰富的舌图像信息,为舌体区域分割、舌质与舌苔特征提取、舌裂纹提取等舌图像分析提供了一种新的方法,是中医舌诊的一种新途径。在后续研究工作中,我们将采用高光谱图像分析技术从图谱结合的角度进行舌质舌苔特征提取、舌纹分析等,并通过这些分析,结合大量的病例,建立舌象、病症与光谱之间的物理机理联系,最后建成高光谱舌象辅助诊断系统。

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