基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法，該方法包括以下步驟：步驟一、基于色度直方圖回歸的閾值化定位舌體；步驟二、過分割并初始化中央?yún)^(qū)域?yàn)榍熬?，周圍區(qū)域?yàn)楸尘?；步驟三、根據(jù)GrabCut算法進(jìn)行步驟二中得到的舌診圖像的自動(dòng)分割。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明不依賴于舌體位于圖像中央的假設(shè)，而且通過先縮小再處理然后再放大的技巧可以使方法極為高效。在真實(shí)舌診圖像上的實(shí)驗(yàn)表明，本方法能有效地完成舌診圖像的自動(dòng)分割，為進(jìn)一步的舌診圖像分析做準(zhǔn)備。
【專利說明】基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及數(shù)字圖像處理技術(shù)，特別是涉及舌診圖像自動(dòng)分割方法。
【背景技術(shù)】
[0002]舌診是傳統(tǒng)中醫(yī)中的重要診斷方法。中醫(yī)通過觀察舌頭可迅速診斷許多病情。然而，該診斷過程具有高度的主觀性，其診斷結(jié)果依賴于醫(yī)生的經(jīng)驗(yàn)和主觀判斷，因而難以推廣和傳承。基于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的舌診是將其客觀化的有效途徑。利用圖像處理和模式識(shí)別技術(shù)，可以將舌象與疾病之間的映射關(guān)系(近似地)定量地描述出來(lái)。
[0003]其中，舌體分割是計(jì)算機(jī)輔助舌診的重要預(yù)處理步驟。舌體形狀各異，舌體表面特征多樣，加之舌體顏色與嘴唇和臉部顏色十分接近，使得舌體自動(dòng)分割成為一個(gè)難題。已有的方法大多要求舌體圖像十分規(guī)整(比如舌體必須在圖像中央等)，且分割效果遠(yuǎn)不盡人意。本發(fā)明提出基于GrabCut的自動(dòng)舌體分割方法，能處理不規(guī)整的圖像，且能取得較好的分割效果。本發(fā)明依賴的幾個(gè)關(guān)鍵的【背景技術(shù)】分別介紹如下。
[0004]一、局部加權(quán)線性回歸
[0005]局部加權(quán)線性回歸(locallyweighted linear regression, LWLR)是一種非常有效的曲線擬合或曲線光滑技術(shù)。給定m個(gè)數(shù)據(jù)樣本點(diǎn)[(々，，LWLR通過加權(quán)的最小二乘對(duì)每一個(gè)樣本點(diǎn)(xk，yk)，k = 1，...，k擬合一條直線θ ω，即
【權(quán)利要求】
1.一種基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法，其特征在于，該方法包括以下步驟: 步驟一、基于色度直方圖回歸的閾值化定位舌體； 步驟二、過分割并初始化中央?yún)^(qū)域?yàn)榍熬?，周圍區(qū)域?yàn)楸尘埃? 步驟三、根據(jù)GrabCut算法進(jìn)行步驟二中得到的舌診圖像的自動(dòng)分割。
2.如權(quán)利要求1所述的基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法，其特征在于，所述基于色度直方圖回歸的閾值化定位舌體的步驟，具體包括以下處理: 先將輸入舌診RGB原始圖像轉(zhuǎn)換到HSV空間；畫出H分量的直方圖；對(duì)該直方圖用LWLR進(jìn)行平滑，得到每一點(diǎn)處擬合得到直線；根據(jù)這些直線斜率定位該直方圖的極小值，并將最左的極小值點(diǎn)h和最右的極小值點(diǎn)h2設(shè)為所需的閾值； 接下來(lái)將H分量值處于Ii1和h2之間的像素置O，其余的置1，得到一個(gè)二值圖像M ;找到M中亮度值之和最大的連通分量，并取原始圖像中包含該連通分量的最小矩形區(qū)域作為本步驟的輸出圖像。
3.如權(quán)利要求1所述的基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法，其特征在于，所述過分割并初始化中央?yún)^(qū)域?yàn)榍熬?，周圍區(qū)域?yàn)楸尘皩?duì)定位后的圖像的步驟，具體包括以下處理: 先用SLIC得到超像素；再以圖像中心為圓心，以2/5圖像寬度或長(zhǎng)度這兩者中取較小值者為半徑作圓，將在圓內(nèi)或與圓相交超像素全標(biāo)記為前景，而在邊緣的超像素全部標(biāo)記為背景；另外，將平均亮度值小于40的超像素也標(biāo)記為背景。
4.如權(quán)利要求1所述的基于GrabCut算法的舌診圖像自動(dòng)分割方法，其特征在于，所述根據(jù)GrabCut算法進(jìn)行步驟二中得到的舌診圖像的自動(dòng)分割的步驟，具體包括以下處理將步驟二得到的標(biāo)記結(jié)果解釋為白色部分必須作為前景，黑色和藍(lán)色部分必須作為背景，其它未標(biāo)記部分作為前景；得到GrabCut算法所需的輸入，進(jìn)而自動(dòng)完成舌體分割。
【文檔編號(hào)】G06T5/40GK104021566SQ201410290673
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月24日
【發(fā)明者】廖士中, 江沙里 申請(qǐng)人:天津大學(xué)