基于GVF Snake模型的舌体轮廓实时自动提取.pdf

第20卷第l()期计算机技术与发展Vo1．20No．10
2010年10月COMPUTERTE(；HNOI~X；YANDDEVELOPMENTOct．2010

基于GVFSnake模型的舌体轮廓实时自动提取

丁明全，韦玉科，倪豪
(广东工业大学，广东广州510090)

摘要：正确快速分割舌体轮廓是中医舌诊实时系统的重要前提。针对Snake算法中初始轮廓设置复杂，以及Snake模型
因力场迭代次数过多而造成运行时间过长的问题，提出了一种新的舌体轮廓提取方法。该方法首先利用舌体的ROB值的
特殊性，提取出增强的舌体区域的大致轮廓，然后计算出增强的舌体区域的梯度矢量流力场，最后根据该GVF力场的分
布规律，自动寻找并获取到非常贴近初始轮廓的Snake轮廓线。实验表明，使用该方法，舌体轮廓分割能在2秒钟内完成，
满足了中医舌诊系统的实时性。
关键词：Snake模型；Snake算法；梯度矢量流；增强轮廓线；GVF力场
中图分类号：TP391．41文献标识码：A文章编号：1673—629X(2010)10～0050—04

Real’_。TimeAutomaticExtractionofTongue
ContoursBasedonGVFSnakeModel

DINGMing—quan，WEIYu—ke，NIHao

(GuangdongUniversityofTechnology，Guangzhou510090，China)

Abstract：FastsegmentationoftonguecontoursisanimportantprerequisitefortraditionalChinesemedicinetonguereal—timediagnc~tic

systems．Aimingatthecomplexityofsettinginitialcontour，andlong—mnningwhichiscausedbyexcessiveforcefielditerationsinthe

snakealgorithm，anewmethodofthetonguecontoursegmentationisproposed．Thismethodstartsfromthespecificityofthetongue’s

RGBvalue，andextractsoutthebroadcontoursoftheenhancedtongue’sregional，then．calculatesthegradientvectorflowforcefield．Fi

nally，accordingtothedistributionoftheGVFforcefield，findsandobtainsthesnakeContoursautomaticalywhichisveryclosetotheini—

tialcontour．Experimentshowsthat，inthismethod，thetongecontoursegmentationcanbecompletedin2seconds，andsatisfiesthereal

—timeofthetonguediagnosissystem．

Keywords：Snakemodel；Snakealgorithm；gradientvectorflow；enhancedcontour；GVFforcefield

0引言也越大，时间开销也显著增大。文中则采用了在“有效
目前许多学者对舌体轮廓提取问题进行了研究，逼近阈”范围内选取16点作为轮廓的办法，减少了迭
并取得了优秀成果。其中舌体RGB值特殊性的发现代次数，使时间开销大为较小，并且提取效果也得到了
以及GVFSnake模型理论的应用，使得舌体轮廓提取保证。
取得较好的效果。传统GVFSnake模型无法正确提
取出轮廓线的原因，是初始轮廓线没有落在“有效逼近1舌像预处理
阈”内。为了增加初始轮廓线的捕获范围，必须加大迭在通过数码相机采集到的舌像中，由于很多因素，
代次数、扩大GVF力场L1J。然而，为了扩大外部力场存在着许多噪声，如光量子传输时因光量子密度随时
捕获范围，必须在整个图像域内迭代计算梯度矢量流，间和空间变化所形成的光量子噪声、电器的机械运动
也导致算法效率低，对分辨率大的图像尤为明显。初产生的噪声以及数字化过程中的量化噪声_2j，还有由
始轮廓线越远离目标轮廓线，其轮廓线逼近拟合次数
于被检测人的情况各不相同而带来的差别3J。噪声严
重影响了图像质量，给舌体分割带来严重影响，所以应
收稿日期：2010—01～14；修回日期：2010—04—22该在进行分割之前，进行图像质量的校正，即滤波处
基金项目：“十一五”国