[发明专利]基于图像分析的中医面色识别和检索方法

权利要求书

1.基于图像分析的中医面色识别和检索方法，其特征在于步骤如下：

1)面象的采集

面象的采集环境：

(1)选用代表日光的标准光源D65；

(2)显色指数为84～95，色温为6500K；

(3)照明光源的几何条件按照国际照明委员会推荐的45/0(照明/观测)安排光路；

(4)图像采集设备的彩色深度为24bit，白平衡为日光类型；

采集的面象通过USB接口输入到计算机中，对每个病人的样本图片进行面色类别，面色特征和病症标注，建立面象与症状数据库；

2)、人脸检测与区域分割

将人脸图分割成五个部分，提取五个部分相应的皮肤块；

2.1人脸检测

采用的是类Haar特征的人脸检测算法进行人脸检测；

2.2瞳孔定位和图像旋转

采用基于Gabor变换的人眼定位方法，利用Gabor变换后的图像在眼睛处幅值较大的特点，通过投影方法得到眼睛瞳孔坐标；

对图像进行旋转校准，用瞳孔坐标来计算图像的旋转角度：

θ=arctan(REye_y-LEye_yREye_x-LEye_x)---(1)]]>

LEye_x为左瞳孔的横坐标，LEye_y为左瞳孔的纵坐标，REye_x为右瞳孔的横坐标，REye_y为右瞳孔的纵坐标，θ为需要旋转的角度；

2.3根据面部脏腑对应图提取皮肤块

采用积分投影法对旋转后的人脸图像，进行人脸各部分区域的定位；

将旋转后的人脸图像，转换成灰度图，在水平方向进行积分投影，得到积分曲线，第一个明显的波谷对应着脸的左边界，最后一个明显的波谷对应着脸的右边界；得到脸的左右边界之后，再次对灰度图像进行局部的积分投影，同样在积分曲线上有四个明显的波谷，分别得到眉毛、眼睛、鼻孔和嘴的位置，获得4条水平线；按照上述的Gabor定位法精确定位瞳孔后，得到左右瞳孔的竖直位置，得到2条纵线，然后取左右瞳孔的中间位置，得到一条脸部的中线，这样共得到3条纵线；

提取了人脸的五个典型区域的色块，即额头、左脸颊、鼻面、右脸颊、下巴的色块；

3)根据面色特征进行面色识别和图像检索

3.1面色识别

采用MEPG-7的主颜色描述子来提取皮肤区域的主色调，得到占主要分量的像素点，求取主像素点的均值作为肤色信息；

对每幅图像提取五个色块，每个色块均值用三个量表述其颜色值，即一个15维颜色向量作为该人脸图像的特征向量；在HSV空间求取色块均值；

本发明采用多分类向量机来对面诊特征向量识别归类：提取上述面象与症状数据库每幅人脸图像的15维颜色特征矢量作为输入，人脸面色分为正常，黑，青，赤，白，黄作为输出，使用多类支撑向量机算法建立分类模型；

当得到新采集的图像时，按上述方法提取其特征向量，输入分类器，得到识别结果；

3.2面象检索

对图像库中的样本图像按上述的方法进行分割，得到五个皮肤块的特征向量，采用欧氏距离计算新采集图像与样本库图像特征向量间的相似度，相似度计算公式如下所示：

D=Σi=1N|Qi-Ii|2---(3)]]>

D为新输入面象Q与数据库中面象I之间的距离；Q_i为输入面象Q的第i个特征矢量；I_i为面象库中一幅面象的第i个特征矢量；N为每幅图像对应的特征矢量的维数，此处N＝15；i＝0，1，2，3…14，指每维特征；根据计算结果，对相似度值从小到大进行排序，D值越小越相似，返回相似度较大的15幅样本图片；当用户选中其中一幅检索结果时，给出该新采集图像相应的病症描述。