[发明专利]基于心理物理实验的中医舌色感知量化方法

摘要

基于心理物理实验的中医舌色感知量化方法属于中医望诊的客观化研究领域。在舌色色域范围内，取出部分有代表性的舌色颜色块，作为感知刺激量值。以中医舌诊中舌色类型的描述规律，作为心理感知评价指导依据，进行心理物理实验，建立心理感知等距量表，确定舌色心理感知量。通过构建舌色物理量值与心理感知量值之间的数学关系模型，得到舌色物理量对应的符合中医舌色认知规律的心理感知量值。在建模过程中，首先确定单维物理量与感知量的函数关系，以此为依据构建综合物理量与感知量之间的函数模型。该发明的特征旨在实现符合中医舌诊描述习惯的舌色单维感知量化，达到真正结合中医的舌色定量描述目的。

主权项

基于心理物理实验的中医舌色感知量化方法，其特征在于依次包括如下步骤：1)舌色域的确定：（1）、采集各类中医舌色标准图像样本，需要包含淡红、淡白、红、绛、紫青各类用例，共5类；每类用例需要包含100例以上的实例，且由三位以上中医医师给出所属类型标定；（2）、提取所有图像样本中舌质部分的颜色物理量值，并将其转换为与人眼感知相对应的HSI颜色空间；根据所有舌色在H、S、I分量的分布范围，分别向两侧扩展1%，确定舌色域在H、S、I分量上的区间；2)舌色物理量值单分量和心理感知量的关系确定：固定H、S、I中的两个分量，利用心理物理实验，研究另一个分量变化和心理感知量的关系；（2.1）、舌色范围内单分量变化情况下，物理刺激量的确定：在已确定的舌色分布范围内，进行均匀分区采样；选取其中两个分量范围的中心点，作为分量固定值，令另一分量为不同采样点值，即只变化单一分量分别组合出不同颜色块，得到单分量变化的舌色刺激量；将得到的舌色刺激量HSI值转换为可显示的sRGB值，以图像色块的形式显示在显示器上，让观察者观察判断，进行心理物理实验；（2.2）、心理物理实验，建立等距量表：依据中医诊断学中舌色类型的描述规律，将舌色按照淡白、淡红、红、绛、紫青的渐变顺序作为心理感知量的评价依据，指导观察者进行比较判断；首先通过成对比较或等级排列等方法，由多个观察者对单分量变化的舌色刺激进行判断排序，建立单分量变化的舌色刺激量的感知顺序；感知顺序号即为评定等级，将多个观察者对同一刺激评定的等级加以平均，从而求出每一刺激的各自平均等级；计算正态分布下各平均等级对应的概率值，再根据POZ转换表计算Z分数，即得到各刺激的心理感知量组成的等距量表；（2.3）、通过数学建模，得到单分量变化舌色刺激与心理感知量变化的函数关系；将舌色刺激各单分量变化（H、S、I）作为自变量，心理感知量作为因变量，采用最小二乘法进行曲线拟合，确定各分量变化与心理感知量之间的拟合曲线函数关系；3)舌色物理量值和心理感知量的关系确定：（1）、舌色范围内多分量综合变化情况下，物理刺激量的确定：在已确定的舌色分布范围内，进行均匀分区采样；三分量分别组合出不同颜色块，得到综合变化的舌色刺激量；将得到的舌色刺激量HSI值转换为可显示的sRGB值，以图像色块的形式显示在显示器上，让观察者观察判断，进行心理物理实验；（2）、心理物理实验，建立等距量表：具体方法步骤与“舌色物理量值单分量和心理感知量的关系确定”中的（2.2）相同；（3）、通过数学建模，得到舌色物理量值与心理感知量的函数关系；将舌色刺激物理量（H、S、I）作为自变量，心理感知量作为因变量，采用多项式回归模型建立两者的函数关系；其中，物理量各分量的次数根据单分量变化舌色刺激与心理感知量变化的函数关系确定；例如，若H分量与心理感知量的拟合函数为二次函数，则多项式模型中H分量采用二次项；各分量交叉项、低次项的选择，则根据回归精度进行优选，最终确定多项式回归模型的形式及参数；（4）、中医舌色感知量化；提取舌图像中需要量化的舌色RGB值，并将其转换为HSI值，代入舌色物理量值与心理感知量的多项式回归模型，即得到该舌色的感知量化结果。