高光譜成像系統在中醫舌診中的應用研究

本研究應用了400-1000nm的高光譜相機，可采用杭州彩譜科技有限公司產品FS13進行相關研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優于2.5nm，可達1200個光譜通道。采集速度全譜段可達128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區域波段選擇）。

舌診是通過觀察舌象的變化，了解機體生理功能和病理變化的一種診斷方法，為歷代中醫所重視，是辯證論治的主要依據.傳統的舌診依賴于醫生定性觀察，具有主觀性，重復性也差，給舌診的進一步發展帶來嚴重的困難.現代圖像處理技術已經廣泛地應用于醫學圖像的分析之中，這為醫學診斷提供了有益的幫助.近十余年來，舌診客觀化的研究受到普遍重視，已有的工作已經證明圖像分析技術用于舌診客觀化的可行性.但是這些方法都是圍繞數碼相機或者其他設備拍攝的RGB舌圖像進行分析，由于圖像信息有限，再加上外界光源的變化、設備的隨機噪聲等影響因素，使得舌圖像分析算法非常復雜，而且效果并不是很理想，制約了舌診現代化的進一步發展.針對中醫舌診現代化中存在的問題，本研究使用高光譜成像技術代替數碼相機進行舌圖像的采集.通過試驗初步獲得了部分高光譜舌圖像，并從圖、譜結合的角度分析高光譜舌圖像在中醫舌診中的應用，為中醫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，并對該系統在中醫舌診中的應用進行了初步的探討.使用該系統采集了部分高光譜舌圖像，采用圖譜結合的算法進行了舌體分割，同時進行了舌圖像假彩色合成.初步試驗表明，相對于采用數碼相機采集的舌圖像，高光譜舌圖像采集系統提供了更加豐富的舌圖像信息，為舌體區域分割、舌質與舌苔特征提取、舌裂紋提取等舌圖像分析提供了一種新的方法，是中醫舌診的一種新途徑.在后續研究工作中，我們將采用高光譜圖像分析技術從圖譜結合的角度進行舌質舌苔特征提取、舌紋分析等，并通過這些分析，結合大量的病例，建立舌象、病癥與光譜之間的物理機理聯系，最后建成高光譜舌象輔助診斷系統.