高光譜成像系統(tǒng)在中醫(yī)舌診中的應(yīng)用研究

本研究應(yīng)用了400-1000nm的高光譜相機(jī)，可采用杭州彩譜科技有限公司產(chǎn)品FS13進(jìn)行相關(guān)研究。光譜范圍在400-1000nm，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，可達(dá)1200個(gè)光譜通道。采集速度全譜段可達(dá)128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

舌診是通過(guò)觀察舌象的變化，了解機(jī)體生理功能和病理變化的一種診斷方法，為歷代中醫(yī)所重視，是辯證論治的主要依據(jù).傳統(tǒng)的舌診依賴(lài)于醫(yī)生定性觀察，具有主觀性，重復(fù)性也差，給舌診的進(jìn)一步發(fā)展帶來(lái)嚴(yán)重的困難.現(xiàn)代圖像處理技術(shù)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)圖像的分析之中，這為醫(yī)學(xué)診斷提供了有益的幫助.近十余年來(lái)，舌診客觀化的研究受到普遍重視，已有的工作已經(jīng)證明圖像分析技術(shù)用于舌診客觀化的可行性.但是這些方法都是圍繞數(shù)碼相機(jī)或者其他設(shè)備拍攝的RGB舌圖像進(jìn)行分析，由于圖像信息有限，再加上外界光源的變化、設(shè)備的隨機(jī)噪聲等影響因素，使得舌圖像分析算法非常復(fù)雜，而且效果并不是很理想，制約了舌診現(xiàn)代化的進(jìn)一步發(fā)展.針對(duì)中醫(yī)舌診現(xiàn)代化中存在的問(wèn)題，本研究使用高光譜成像技術(shù)代替數(shù)碼相機(jī)進(jìn)行舌圖像的采集.通過(guò)試驗(yàn)初步獲得了部分高光譜舌圖像，并從圖、譜結(jié)合的角度分析高光譜舌圖像在中醫(yī)舌診中的應(yīng)用，為中醫(yī)舌診的客觀化提供了一種新的途徑.

本文介紹了一種基于推帚式的高光譜成像系統(tǒng)，并對(duì)該系統(tǒng)在中醫(yī)舌診中的應(yīng)用進(jìn)行了初步的探討.使用該系統(tǒng)采集了部分高光譜舌圖像，采用圖譜結(jié)合的算法進(jìn)行了舌體分割，同時(shí)進(jìn)行了舌圖像假彩色合成.初步試驗(yàn)表明，相對(duì)于采用數(shù)碼相機(jī)采集的舌圖像，高光譜舌圖像采集系統(tǒng)提供了更加豐富的舌圖像信息，為舌體區(qū)域分割、舌質(zhì)與舌苔特征提取、舌裂紋提取等舌圖像分析提供了一種新的方法，是中醫(yī)舌診的一種新途徑.在后續(xù)研究工作中，我們將采用高光譜圖像分析技術(shù)從圖譜結(jié)合的角度進(jìn)行舌質(zhì)舌苔特征提取、舌紋分析等，并通過(guò)這些分析，結(jié)合大量的病例，建立舌象、病癥與光譜之間的物理機(jī)理聯(lián)系，最后建成高光譜舌象輔助診斷系統(tǒng).