一种面向中医目诊的虹膜定位算法

虹膜诊断对于中医与民族医学的目诊理论具有重要的补充和借鉴作用,有必要深入研究虹膜及其图像特征与疾病、体质、中医辨证的证候要素等因素间的对应关系.本文以基于中医目诊的虹膜特征分析为出发点,以虹膜仪采集图像为对象,研究并提出了一种基于中医目诊的虹膜定位算法.该算法首先采用基于灰度阈值估计的方法得到瞳孔中心大致位置,再基于相似参数组的合并改进霍夫变换算法,得到虹膜内边界的定位结果,解决虹膜仪图像的瞳孔收缩、边界发生部分形变的问题.然后采用K均值聚类估计虹膜区域的大致范围,并以此构造初始轮廓,利用主动轮廓模型得到虹膜的外边界,从而避免由于图像畸变而引起霍夫变换失效的问题.     

虹膜诊断研究述评

虹膜诊断为目前国内外研究热点,是遵循眼是人体的缩影、眼可以反映出人体全息的原理,观察虹膜组织形态学的动态变化,利用照虹膜分区定位图来诊断疾病的技术。虹膜诊断属于中医目诊范畴,虹膜诊断能进一步丰富中医目诊内涵,并在望目辨证中提供辨证依据。目前研究表明,虹膜特征性改变与全身疾病具有相关性,虹膜的结构受全身疾病的影响,现将虹膜诊断的研究进展进行述评。     

虹膜诊断研究述评

虹膜诊断为目前国内外研究热点,是遵循眼是人体的缩影、眼可以反映出人体全息的原理,观察虹膜组织形态学的动态变化,利用照虹膜分区定位图来诊断疾病的技术.虹膜诊断属于中医目诊范畴,虹膜诊断能进一步丰富中医目诊内涵,并在望目辨证中提供辨证依据.目前研究表明,虹膜特征性改变与全身疾病具有相关性,虹膜的结构受全身疾病的影响,现将虹膜诊断的研究进展进行述评.     

中医舌图像的质量评价研究

文章根据图像及模式识别的有关知识提出一种自动评价舌图像质量的方法,能够有效地评价出采集的舌图像是否满足中医舌诊的临床要求。根据中医舌诊的临床要求,文章对采集的舌图像提取基于Contourlet变换的统计特征、基于灰度共生矩阵的旋转不变纹理特征、颜色和几何特征,然后用这些特征训练一个基于支持向量机的分类器来对舌图像进行评价筛选出合格与不合格的舌图像。文章中的方法对于舌图像样本的分类准确率达到93.5%,对于不同类型的舌图像均具有较好的分类效果,优于文献《基于支持向量机的中医舌图像质量评价研究》的方法,为舌诊客观化的研究奠定了坚实的基础。     

基于Faster R-CNN的图像检索手腕骨折分类研究

目的 为克服手腕X射线图像病灶区域排列复杂容易造成骨科医生漏诊误诊及诊断效率低的问题,提出一种更快速的基于区域的卷积神经网络（Faster Region-Convolutional Neural Network,Faster R-CNN）的医学图像检索手腕分类算法。方法 首先利用限制对比度自适应直方图均衡化算法对手腕样本数据进行预处理,然后利用Faster R-CNN快速定位手腕图像的感兴趣区域,并提取其方向梯度直方图特征、Haralick纹理特征以及深度特征,最后利用卷积神经网络将提取到的多种特征进行有效融合后,送入本文改进的图像检索诊断模型完成对手腕图像的分类任务。结果 本文提出的手腕图像检测模型分类的曲线下面积均值为0.893,诊断的准确率优于对比实验结果,较之前的研究方法提高了约5%。结论 本文提出的Faster R-CNN的图像检索手腕骨折分类研究具有一定的有效性和鲁棒性。     

大数据时代下的中医现代目诊数字化平台建设

中医现代目诊是中医人通过对眼科仪器检查结果的分析,联系本人临床经验得出辨证论治的过程,主要包括中西医虹膜诊法、球结膜微循环诊法及观察视网膜血管诊法等。在当今的大数据时代,基于中医理论,通过与大型医院眼科的合作,将大量的眼部图片资源进行整合,利用图像处理等现代技术手段,借助信息挖掘技术建立数学模型,对眼部症状进行量化,探讨全身疾病与眼部症状的相关性,构建一个有系统理论和临床支持的目诊数字化平台,可以为中医诊疗提供一种新的方法。     

基于眼底图像视网膜血管分割、分类方法的中医目诊研究

中医目诊是通过观察眼部的神、色、形、态来诊断全身疾病的一种方法。对眼底血管的观察是目诊的主要内容。视网膜血管结构的变化与许多慢性疾病密切相关。图像处理技术在眼底图像研究的应用可以为系统性疾病提供早期诊断。眼底图像血管分割是眼底血管研究的基础,目前大体可分为基于匹配滤波、血管跟踪、形态学处理、形变模型以及机器学习的分割算法5类。眼底血管分类,如动静脉分类,为临床诊断提供重要价值。在此类研究的基础上,提出了眼底血管分割、分类方法在中医目诊中的实际应用方法。     

中医面诊信息自动识别方法研究进展

目的:基于图像信息自动识别方法对中医面诊客观化发展做出总结与展望。方法:通过文献查阅、资料梳理,系统概括出中医面诊客观化的研究进展。结果:结合计算机识别技术对人脸图像进行信息采集、人脸分割、区域定位、特征提取与识别、四诊合参进行梳理,并归纳面诊检测技术在实际应用中的推广使用情况,对存在的问题进行讨论与分析,并对中医面诊技术的未来发展趋势进行展望。结论:随着中医诊断方法与现代科学技术相结合,中医面诊的研究与应用取得了较大进展,为面诊客观化和标准化做出了一定贡献。     

中医面部色诊现代研究进展

面部色诊是中医特色诊法之一。近年来,对中医面部色诊现代化的研究主要从面部图像采集、人脸区域分割、人脸区域定位、特征提取等技术和常色、病色、面部分区域等临床研究入手,对中医面部色诊现代化的主要方法、手段和获得的成果进行阐述。面部色诊客观化研究正在逐步走向成熟,但仍然存在一些问题:对人脸图像采集的环境尚未统一标准;面诊研究的技术尚不够成熟,仪器的实用性和精确性都存在一定问题;探测过程在一定程度上受主观因素的影响,中医诊断长期以来靠经验积累,而人体面部的色泽复杂多变且个体差异性较大,计算机对面部五色没有精确定义,很难定量描述;缺乏大样本、多中心、多层次、前瞻性的临床研究;色诊研究使用仪器尚不统一,存在检测指标不统一、可重复性低的缺陷;研究涉及的病种单一,同一疾病涉及的证型不够全面;中医注重整体观念,单纯靠面诊的定量数据进行诊断缺乏准确度。中医色诊现代化研究应该保持中医原有的特色,运用临床其他诊法综合辨证分析,四诊合参,确立整体研究思路。因此,今后的研究需在中医理论的指导下,结合临床实践,利用现代科学技术采集、分析信息,提高四诊信息采集的可靠性,捕捉人眼所不能及的能反映内部脏腑的生理、病理信息,对四诊作进一步定性、定量分析,建立统一的辨证诊断推理标准,为临床诊断提供有效的帮助。     

脑血管病患者舌象特征的提取与分析方法

目的将图像分析技术引入中医舌诊的研究,提高舌诊的量化、客观化以及可重复性水平.方法利用舌象形态模型对舌苔、舌质的代表性区域进行了自动分割和提取,计算了包括颜色、形态、润燥程度在内的8维特征量,并对49例脑血管病患者和39例健康人的舌象进行了分析.结果k-means聚类方法和人工神经网络方法的分类正确率分别达到87.5%和92.0%,明显高于仅用舌苔或舌质的颜色特征量进行分类时的正确率.结论本文提取的8维特征量较为全面地描述了舌象的特征.本研究有助于推动图像分析技术在中医舌诊中的应用及研究.     

超顺磁性氧化铁摄取前后颈动脉斑块的同步MRI水脂分离及定量磁化率图

颈动脉易损斑块可能破裂并导致缺血性脑卒中。易损斑块的特征是存在富含脂质的坏死核心(LRNC)、斑块内出血、薄和(或)破裂的纤维帽, 而多对比MRI基于其在多个对比度权重上的外观来识别斑块区域和不同斑块成分从而识别这些特征。易损斑块的另一个标志物是炎症, 可使用超小型超顺磁性氧化铁(USPIO)造影剂对其进行成像。因为USPIO摄取和其他高敏感性斑块特征(如钙化)都会导致T2加权像(T2WI)图像上的低强度和R2图像上的高强度, 因此在一次扫描中无法区分。定量磁化率图(QSM)能评估组织磁化率, 将USPIO摄取显示为高信号, 将其与抗磁性钙化的负磁化率区分开来。QSM早前研究忽略了脂肪的存在所导致的误差, 并且没有评估QSM作为颈动脉USPIO摄取成像中正对比的方法。本研究使用了基于Dixon的水脂分离技术, 以量化脂肪分数和估计相位估计磁场不均匀性ΔB, 并校正脂肪频率的化学位移, 以在一个序列中识别多个斑块特征(钙化、LRNC和USPIO摄取), 同时提供USPIO摄入的正对比和定量分析。并且所提出的方法不会增加当前成像协议的扫描时间和额外费用。     

自然光线下采集儿童舌诊图像对判读结果的影响

舌诊是中医诊病的重要方法之一,对临床有重大的指导意义,在儿科疾病诊疗中作用尤为显著.舌诊受外界环境及主观因素影响很大,常随情志、运动、饮食、药物、伸舌姿势、伸舌时间、环境等变化而变化,也会受到医师色觉、观察角度、临床经验等因素的影响,主观性强,重复性差,对研究结果带来一定的偏倚.目前,舌诊图像的分析方法主要有在自然光下采集舌诊图像,或者在暗室辅助照明系统中采集舌诊图像,然后经过图像处理、计算等软件分析图像[1-3].舌象采集是舌诊客观化研究的必要步骤,舌诊图像的准确性反映了舌诊研究的客观性.鉴于舌诊在儿科诊疗中的重要性及小儿依从性差的特点,考虑到室内距离自然光线光源(窗口)不同区域光线的差异,我们在自然光线下分距离采集舌诊图像,观察不同距离舌图像对临床医生判读结果的影响.     

基于猕猴面部图像特征的计算机自动定位方法

目的提出一种基于猕猴面部图像特征的计算机自动定位方法。方法针对猕猴面部图像的特点建立其在HSI颜色空间中的肤色模型,然后根据各分量的阈值对图像进行分割,分割后的结果再经过数学形态学的腐蚀与膨胀处理得到猕猴面部较为完整的区域。结果基于面部器官位置的相对比例关系,实现了对猕猴眼睛、嘴巴等特征部位的自动定位,并且使用边缘提取算子获取了特征部位的细节轮廓。结论本文的算法经过了猕猴面部图像的测试,能准确的自动定位猕猴面部并找到眼部与嘴部区域,其结果可以为进一步的表情识别提供依据。     

基于图像处理和支持向量的肺癌CT图像的分类研究

目的研究肺癌CT图像的分类问题。由于肺癌图像的复杂性及图像采集过程中不同程度的存在噪声干扰,造成人工分类难度增大。本文提出一种基于图像处理和支持向量的肺癌分类方法。方法首先对采集的原始CT图像进行去噪处理,通过图像分割技术得到肺实质感兴趣区域,然后利用灰度共生矩阵,提取感兴趣区域的纹理特征,最后利用支持向量机分类器对数据样本进行训练测试。结果仿真结果表明,本方法对肺癌CT图像分类准确率达到90%。结论为肺癌的临床诊断与治疗提供了依据。     

基于NSST与改进模糊的乳腺超声图像增强方法

目的 为解决乳腺超声图像在采集和传输过程中引入噪声导致图像质量下降,影响乳腺癌早期诊断的问题,提出一种基于非下采样剪切波变换（Non-Subsampled Shearlet Transform,NSST）与改进模糊的乳腺超声图像增强方法。方法 首先,通过改进模糊算法增强图像对比度;然后,采用NSST将图像分解为低频部分和高频部分,其中对低频部分进行线性变换以调整图像整体对比度,对高频部分采用阈值模型去除图像中的噪声;最后,将处理后的高频部分和低频部分通过逆NSST获得增强图像。采用信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）和对比噪声比（Contrast to Noise Ratio,CNR）衡量算法去噪性能,结构相似性、特征相似性和信息熵衡量算法细节保留能力,平均梯度衡量算法对比度增强效果。结果 本文方法增强后图像的SNR为2.108,CNR为0.903,信息熵为7.363,平均梯度为9.439,结构相似性为0.939,特征相似性为0.972,均明显高于基于非局部均值自适应选择搜索区域图像去噪算法、基于NSST与模糊对比度的增强算法和基于双边滤波的NSST去噪算法。结...     

VCI-C平面及三维超声重建对股动脉粥样硬化斑块的诊断价值

目的:探讨容积对比成像(volume contrast imaging-C Plane,VCI-C)平面及三维超声(3D)重建评价股动脉粥样硬化斑块不同形状的临床应用价值及可行性. 方法:对15例股动脉粥样硬化斑块进行二维超声(2D)、VCI-C平面与3D重建检查,并对相关图像进行分析. 结果:15例斑块中,右侧9例(60%),左侧6例(30%),左、右腿同时合并斑块12例(80%);强回声斑块7例(46.7%),低回声斑块5例(33.3%),混合回声斑块3例(20%),VCI-C平面能显示与2D声束相垂直平面的声像图特征,能从另一视角观察斑块的特征;3D对股动脉粥样斑块重建后的图像空间立体感强. 结论:VCI-C平面超声成像结合3D重建信息量大,可以进行任意角度的图像后处理,在显示股动脉粥样硬化斑块中能比2D提供更多的诊断信息.     

易损斑块血流速度的CFD模拟和PIV实验

目的:计算流体动力学(CFD)和粒子图像测速法(PIV)都可以测量流场速度分布,通过对这两种方法的对比研究,为临床评估血流速度分布提供参考。方法:制备3组狭窄程度不同的血管仿体,分别在PIV硬件平台采集超声图像计算PIV实验结果,同时将PIV实验过程中的实验条件作为CFD模拟方法的边界初始条件,进行数值模拟获取CFD模拟的结果。最后将这两种方法得到的实验结果进行对比研究。结果:在30%狭窄程度较低的斑块仿体中,CFD与PIV实验结果相符,而在50%和70%狭窄程度的斑块仿体中,CFD和PIV实验结果相差较大。结论:PIV和CFD都可以用于流场血流速度的计算,但是CFD更适用于低速度流场的计算。     

基于多特征条件随机场的《金匮要略》症状药物信息抽取研究

目的结合自然语言处理方法,研究可以有效抽取中医古籍中所含症状和药物文本实体信息的方法。方法以《金匮要略》为例,采用条件随机场(CRF)算法,先将文本进行分词处理,然后以词性、基于键值对的中医诊断标记集作为辅助特征,通过症状-药物BIO标签为训练特征来训练出模型,然后利用该模型对测试集文本进行自动标签标注。结果基于多特征CRF自动标注的结果准确率达到84.5%,召回率达到70.9%,F测度值达到77.1%。结论运用CRF方法加入词性、中医诊断标记集特征集进行训练得出的多特征模型,能有效提高CRF算法对中医古籍的实体抽取能力,生成的模型可用来自动化抽取中医古籍文本的症状药物实体信息。     

冠心病患者中医证素与颈动脉超声指标相关性分析

目的:研究冠心病患者中医证素与颈动脉斑块超声指标的相关性。方法:选择2013年8月—2015年8月于陕西中医药大学第二附属医院住院确诊的冠心病合并颈动脉粥样硬化斑块形成患者150例作为研究对象,采用流行病学横断面调查方法,采集研究对象一般资料、既往病史、冠脉造影资料、颈动脉超声检查资料及中医四诊信息,建立三维结构化关联数据库,采用证候、证素标准进行判定,分析冠心病患者中医证素与颈动脉斑块超声指标的相关性。结果:所有纳入的150例研究对象分别从中医四诊资料、中医证素归类情况、颈动脉斑块超声指标及冠状动脉造影结果4个方面进行统计。(1)四诊资料方面:(1)中医症状分布情况:按各症状出现频次排序,前4位临床症状依次为胸闷、气短、头晕、乏力;(2)舌象分布情况:舌质紫黯最多,其次是舌质瘀点(瘀斑),舌下络脉迂曲多见,舌苔厚腻、滑等特点出现频次较高;(3)脉象分布情况(复合脉象拆分为单一脉象进行统计):弦脉、沉脉、滑脉出现频次较多。(2)证素归类合并情况:血瘀、肾虚、痰浊、气虚出现频次较高。(3)冠脉病变支数与斑块个数、颈动脉内-中膜厚度(IMT)、斑块Crouse积分及狭窄程度积分情况:随着冠脉病变支数的增加,颈动脉斑块个数、IMT、斑块Crouse积分及狭窄程度积分均呈增加趋势;在斑块个数方面,双支病变组和三支病变组分别与单支病变组比较,差异均具有统计学意义(P0.05);IMT方面,三支病变组分别与双支病变组和单支病变组比较,差异均具有统计学意义(P0.05);Crouse积分方面,三支病变组与单支病变组比较,差异有统计学意义(P0.05);颈动脉狭窄程度方面,三支病变组分别与双支病变组和单支病变组比较,差异均具有统计学意义(P0.05)。(4)中医证素与颈动脉粥样斑块超声指标的关系:(1)斑块性质与中医证素分布情况:低回声斑块患者气虚、血瘀、痰浊、阳虚多见,强回声斑块患者血瘀、肾虚、痰浊、气虚多见,混合回声斑块患者气滞、气虚、痰浊、内毒多见;(2)颈动脉狭窄程度与中医证素分布情况:颈动脉轻度狭窄患者血瘀、气虚、肾虚、气滞多见,中度狭窄者血瘀、痰浊、肾虚、气虚多见,重度狭窄者血瘀、肾虚、痰浊、气虚多见。结论:冠心病患者颈动脉超声指标与中医证素存在相关性,颈动脉粥样斑块超声指标可为冠心病患者的诊断和中医辨证论治提供客观的科学依据。     

一种易于实现的适于细胞图像连通区域的标记算法

目的：为了实现简化细胞图像连通区域标记算法,本研究结合当前的应用情况提出了一种基于递归技术并适合于细胞图像目标区域的标记算法,探讨了其应用于白细胞计数的可能性。方法：常规瑞氏染色光镜下人工计数白细胞;应用计算机和CCD相机采集血涂片细胞图像,细胞标记递归算法进行细胞图像处理并计数白细胞。结果：此算法只需要一次扫描就可完成标记过程,因此算法的实现比经典的像素标记算法大大简化。应用该算法对19份血涂片样本进行标记,取得了较为满意的效果。本文还对区域标记时应注意的问题进行了讨论。结论：本研究应用递归过程建立的细胞图像连通区域的标记算法,适于在尚不发达地区实现白细胞计数的计算机化,也为应用计算机进行医学形态学研究提供了思路。