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计算机图像处理技术在中医皮肤病诊断中应用展望

时间:2022-11-08 11:45:05 公文范文 来源:网友投稿

【摘要】随着计算机技术的发展以及计算机技术在中医领域的应用,将中医研究带入了一个客观化、信息化研究的时代。本文通过对计算机图像处理技术在中医舌诊研究中的应用以及计算机图像处理技术在医学领域的研究进展进行概述后,对计算机图像处理技术在中医皮肤病诊断中的应用进行了展望。

【关键词】图像处理 中医 皮肤病诊断

【中图分类号】R722.12

【文献标识码】B

【文章编号】1004-4949(2014)12-0557-02

计算机技术在中医诊断中应用广泛,尤其是在舌诊、脉诊等方面应用较多,且较为成熟。使中医四诊的研究朝着客观化、信息化的方向发展迅速。但是计算机技术在中医皮肤病诊断中应用的研究极为罕见。中医舌诊研究过程中,图像处理技术在其中起到了核心作用,本文要针对计算机图像处理技术在中医皮肤病诊断方面的应用进行探讨和展望。

1.计算机图像处理技术在中医舌诊研究中的应用

始见于20世纪90年代,中国科大与安徽中医学院[1]较早提出了将计算机图像识别技术用于舌诊客观化的设想,随后北京中医院对舌色和苔色进行了客观的定量分析,提出了舌的局部象素点红[R]、绿[G]、蓝[B]值的统计[2]。20多年来,中医诊断科学工作者携同数学、物理、生物等领域的同仁们从不同的角度对舌象特征做了不同程度的定量分析研究。周氏等[3]认为提取舌体图像的2个依据是色彩和纹理,先将舌图的RGB空间转换到YCbCr色彩空间,将Cr二值化结合参考Cb、Cr2个分量提取舌体;赵氏等将舌图由RGB色度空间转化成HIS色度空间后,把H值二值化,初步实现舌体的提取,再结合数学形态学将二值舌图像与原始彩色舌图像作逻辑与运算后得到细致的舌体边缘,并进一步采用样条Snakes模型及灰度投影与刚性模板相结合的方法初步实现舌体的自动分割,并提出基于彩色对消方法来实现精确的舌体分割。随着图像分割技术的发展,舌象研究中的图像分割也经历了从人工分割逐渐向半自动、自动分割的过渡,但目前舌体分割的结果还不是非常令人满意。由于舌质颜色存在与面部图像对比较好、但与口咽及口唇颜色高度接近的特点,因此如何将后二者准确区分便成为本研究的难点和重点。现在看来,单纯靠简单的图像色彩降维二值化难以获得令人满意的分割效果;而基于舌体是一个较规则的器官(半圆弧形)所采用的数学形态学的分割方法可获得较好的舌边界,但遗憾的是可能丢失了大量的边缘细节信息。因此,后续的研究方向可以考虑从多角度入手,综合使用多种分割方法,取长补短,以提高分割效果。相信随着图像分割技术的发展,分割的精度和准确性将不断提高。

2.计算机图像处理技术在医学领域研究进展

2.1图像预处理

医学图像处理技术可以分为简单图像处理和复杂图像处理。前者主要包括直方图均衡,图像平滑,边缘增强,窗宽窗位调整,正负像反转,长度、角度、面积测量,放大、缩小、多图显示,伪彩色显示h步处理。

目前研究较多的是图像增强和伪彩技术。常用的图像增强方法是对比增强法,最近提出的基于粗糙集理论的增强方法使衬比效果明显提高,能将一幅采用双能量算法获得的数字X线胸片划分为不同的子图像并分别作衬比增强,减少胸、肋骨对肺部软组织成像的干扰,十分有利于肺部小病灶的检出。伪彩色图像处理,实际上是一种密度分割技术,能充分发挥人眼对彩色的视觉能力,提高了对图像特征的识别,已用于对X线、CT、MRI、B超和电镜等图片的处理。

2.2图像分割

医学图像分割可以将感兴趣区(病灶等)提取出来,帮助医生进行定性及定量的分析;包括分割(目的是将图像分解成若干有意义的子区域或对象)和标注(目的是为了能够识别出各区域的解剖或生理意义)2个部分,是保证三维重建准确性的关键技术。

虽然不断有新的分割方法被提出,如:基于模糊集理论的方法、基于神经网络的分割方法及基于小波分析的分割方法,但结果都不是很理想。目前研究的热点是一种基于知识的分割方法,即通过某种手段将一些先验的知识导入分割过程中,从而约束计算机的分割过程,使得分割结果控制在我们所能认识的范围内而不至于太离谱;比如在肝内部肿块与正常肝灰度值差别很大时,不至于将肿块与正常肝看成2个独立的组织。

3.计算机图像处理技术在中医皮肤病诊断中应用展望

医学在发展过程中,必须与所在时代的科学技术相结合,才得以繁荣。中医学在长期的发展过程中,虽然也注意与所在时代科学技术的结合,但是并未像西医那样有研究仪器的支持,大量的诊断、理论认识、治疗方式等还停留于人工阶段。近些年来,随着先进技术走入中医学科领域,尤其是计算机及其相关技术将中医带入了一个全新的时代。目前各种电子技术、数字技术、超声技术、红外技术等已不断地应用于中医药的产品发明中。这些新仪器以中医理论为核心,科学技术为手段,实际应用为目的,是古今技术的融合,对于中医药理论的应用起着推进作用,在中医药学科领域将有广阔的前景。

从以上的文献论述可以看出,计算机图像处理技术在中医舌诊领域得到了广泛应用,取得了令人注目的成绩。中医皮肤病的诊断很多的时候也是靠着对病变部位的观察,尤其皮肤表面的颜色、形态等特征的信息采集。长期以来,皮肤科的医师们一直靠着双眼来鉴别和诊断皮肤疾病,主观意识在其中起到了重要作用,严重影响了皮肤专业的客观化发展。鉴于计算机技术,尤其是图像处理技术的发展,采用计算机这个现代工具应用于皮肤病的诊断将成为皮肤专业客观化研究的必由之路。

参考文献

[1]梁嵘.中医数字舌图的信息处理及其应用.世界科学技术?中医药现代化,2003,5(1):28-32.

[2]沈兰荪,蔡铁珩,卫保国,等.中医舌象分析技术的研究.世界科学技术?中医药现代化,2003,5(1):15-19.

[3]周越,沈利,杨杰,等.基于图像处理的中医舌像特征分析方法.红外与激光工程,2002,31(6):490-494.

[4]王爱民,赵忠旭,沈兰荪.基于矢量Prewitt算子的多尺度彩色图像边缘检测方法.中国图像图形学报A辑,1999,4(12):1024-1028.

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