基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108615239A(43)申请公布日2018.10.02(21)申请号201810444231.X(22)申请日2018.05.10(71)申请人福建中医药大学地址350122福建省福州市闽侯县上街邱阳路1号(72)发明人李灿东李佐勇周常恩朱龙林雪娟刘伟霞吴长汶辛基梁闵莉俞洁(74)专利代理机构福州元创专利商标代理有限公司35100代理人蔡学俊(51)Int.Cl.G06T7/136(2017.01)G06T7/12(2017.01)G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图3页(54)发明名称基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法(57)摘要本发明提供一种基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其包括以下步骤：步骤S1：对获取的舌图像在HSI颜色空间中的色调分量进行变换，使得变换后舌体和上嘴唇的色调分量与其近邻组织间存在色调差异；步骤S2：将图像阈值分割技术运用在变换后的色调分量上获得二值化分割结果，对该结果执行形态学运算后提取出包含真实舌体和上嘴唇的初始舌体区域；步骤S3：运用灰度投影技术寻找舌根上边界对应的图像行，借助其剔除上嘴唇、舌根与上嘴唇之间间隙等虚假的舌体区域，修正舌体区域，将其边界作为初始的舌体轮廓；步骤S4：运用主动轮廓模型对舌体轮廓进行光滑化处理，从而得到舌图像的最终分割结果。本发明显著地改善了舌图像分割的效果。CN108615239ACN108615239A权利要求书1/2页1.一种基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：对获取的舌图像在HSI颜色空间中的色调Hue分量进行变换，使得变换后舌体和上嘴唇的色调分量与其近邻组织间存在色调差异；步骤S2：将图像阈值分割技术运用在变换后的色调分量上获得二值化分割结果，对二值化分割结果执行形态学运算后提取出包含真实舌体和上嘴唇的初始舌体区域；步骤S3：运用灰度投影技术寻找舌根上边界对应的图像行，借助其剔除虚假的舌体区域，修正舌体区域，将其边界作为初始的舌体轮廓；步骤S4：运用主动轮廓模型对舌体轮廓进行光滑化处理，从而得到舌图像的最终分割结果。2.根据权利要求1所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：步骤S1中颜色空间转换包括以下步骤：步骤S11：将一幅图像从RGB颜色空间转换到HSI颜色空间，即其中，在公式(1)-(4)中，R、G和B分别代表图像的红色、绿色和蓝色分量；H、S、I分别代表图像的色调、饱和度和亮度；步骤S12：对HSI颜色空间中一幅图像的色调分量执行如下变换：H′(i,j)＝max{H(i,j),Hmax-H(i,j)}(5)其中，Hmax表示图像所有像素点色调的最大值，(i,j)表示图像像素点坐标。3.根据权利要求2所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：图像阈值分割：在变换后的色调分量上执行如下的图像阈值分割，得到该图像的二值化结果，其中，T＝VH′(αN).(7)在公式(7)中，VH’表示降序排序后的向量H'，N表示H'中元素的总个数，α则是一个控制图像中目标像素点比例的参数。4.根据权利要求3所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：α设置为0.3。5.根据权利要求1所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：步骤S2初始舌体区域的提取包括以下步骤：步骤S21：在图像二值化结果中搜索最大的目标区域，2CN108615239A权利要求书2/2页步骤S22：对最大目标区域进行膨胀、填充和腐蚀三种形态学操作后将其作为初始的舌体区域；膨胀和腐蚀操作采用圆盘状结构元；初始舌体区域对应的二值图像被记为6.根据权利要求5所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：膨胀和腐蚀操作采用半径r为1的圆盘状结构元。7.根据权利要求1所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：步骤S3包括以下步骤：步骤S31：确定舌根上边界；步骤S32：从图像二值化结果中移除舌根上边界之上图像行的目标像素点，即将其重置为背景像素点；为避免此操作使得中原本的单一目标区域变成两个或多个目标区域，需要选择最大目标区域作为修正后的舌体区域。8.根据权利要求7所述的基于阈值技术和灰度投影的舌图像分割方法，其特征在于：步骤S31包括以下步骤：步骤S311：找出初始舌体区域提取结果中目标像素点的位置；步骤S312：将舌图像的红色分量作为灰度图像，计算每个包含目标像素点的图像行上目标像素点的平均灰度；步骤S313：将包含目标像素点的图像行中具有最低平均灰度值的行确定为舌根的上边界；如果有两个或多个具有相同最低平均灰度值的图像行存在，就将其中行数最大的图像行作为舌根上边界。9