基于流形學(xué)習(xí)的舌圖像顏色特征提取方法研究.pdf

1、舌質(zhì)與舌苔的顏色特征是中醫(yī)舌診的重要依據(jù)。由于舌與人體狀態(tài)聯(lián)系緊密，人在不同狀態(tài)時(shí)的舌質(zhì)和舌苔顏色是千差萬(wàn)別的。但是，根據(jù)中醫(yī)舌診理論，存在一些主導(dǎo)舌象變化的關(guān)鍵因素，使得舌象的變化雖然豐富，但是有規(guī)律可循，這也是中醫(yī)舌診的主要依據(jù)。本文假設(shè)，各種舌象其實(shí)是一個(gè)低維流形結(jié)構(gòu)在少數(shù)隱含變量的“控制”下所表現(xiàn)出來(lái)的多種形態(tài)。因此本文采用流形學(xué)習(xí)方法對(duì)舌圖像進(jìn)行分析，目的是考察舌象的內(nèi)在變化規(guī)律，同時(shí)嘗試發(fā)現(xiàn)主導(dǎo)舌象特征變化的關(guān)鍵因素(隱含變

2、量)。圍繞著流形學(xué)習(xí)方法研究和舌象顏色特征提取研究，本文主要取得以下成果： 1)首先介紹了課題的研究背景和目前研究現(xiàn)狀，并闡述了課題的研究意義。 2)介紹了兩種經(jīng)典的流形學(xué)習(xí)算法Isomap和LLE的思想、算法，以及它們?cè)谀Ｊ阶R(shí)別領(lǐng)域的應(yīng)用，討論了它們的性能，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，Isomap更適合用于發(fā)掘舌象變化的內(nèi)在規(guī)律。 3)本文結(jié)合Landmark Isomap和Incremental Isomap二者的思想，

3、提出一種能夠?qū)崿F(xiàn)新樣本快速映射的改進(jìn)Isomap算法——Fast Mapping Isomap。相比于原始Isomap，該算法能夠快速地將新樣本映射到低維空間，而且計(jì)算量更小。在典型數(shù)據(jù)庫(kù)上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該算法降維結(jié)果保留了樣本的近鄰關(guān)系和主要特征。 4)本文提取了兩種原始特征向量：基于象素的特征向量和基于直方圖的特征向量。從Isomap降維結(jié)果來(lái)看，象素特征能發(fā)現(xiàn)舌苔顏色信息，以及形狀信息，但沒(méi)有發(fā)現(xiàn)舌質(zhì)顏色的相關(guān)信息。說(shuō)明

4、形狀信息掩蓋了部分顏色信息，使得顏色特征的提取變得困難。而直方圖特征針對(duì)性強(qiáng)，很好地提取出了舌質(zhì)和舌苔的顏色特征。因此，本文得出結(jié)論，直方圖特征更適合提取舌象的顏色特征。 5)利用Fast Mapping Isomap進(jìn)行了舌圖像檢索的實(shí)驗(yàn)。檢索結(jié)果表明，無(wú)論是舌質(zhì)顏色，還是舌苔顏色，甚至是舌苔的分布，都與查詢(xún)樣本非常相似，說(shuō)明由Fast Mapping Isomap得到的低維坐標(biāo)可以作為舌象顏色特征，用該坐標(biāo)進(jìn)行舌圖像檢索是可