第3卷第4期 智能系统学报 Vol 3 Ng 4 2008年8月 CAA I Transactions on Intelligent Systems Aug 2008 一种近红外舌下静脉提取方法 于淼，闫子飞，王宽全'，李乃民 (1哈尔滨工业大学计算机科学与技术学院，黑龙江哈尔滨150001,2解放军211医院，黑龙江哈尔滨150080) 摘要：舌下静脉是中医舌诊中一个重要的诊断依据，介绍了使用近红外舌下静脉图像采集仪采集到的近红外舌下 静脉图像，并提出了从这种近红外舌下静脉图像中提取出舌下静脉轮廓的方法.根据所采集到的近红外舌下静脉图 像的特点，首先使用基于分水岭的射线法获得舌下区域整体轮廓，去除舌下区域周围的干扰信息，然后使用动态灰 度阈值法在已获得的有效舌下区域进行二值化，并结合近红外舌下静脉图像的灰度特征确定舌下静脉候选区域.进 而根据舌下静脉区域的灰度一致性，进行自适应地区域生长，并获得最终静脉轮廓.实验结果表明，该方法能有效地 分离舌下静脉与周边的舌质背景，并能准确定位舌下静脉的完整边界 关键词：中医舌诊；近红外舌下静脉图像；分水岭；射线法；区域生长 中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1673-4785(2008)040309-04 An a lgorithm for extraction of near-nfrared sublngual vens YU M iao',YAN Zi-fei,WANG Kuan-quan',L INaim in (1.School ofComputer Science and Technolgy,Harbin Institute of Technobgy,Harbin 150001,China;2 The PLA Na 211 Hoi tal,Harbin 150080,China) Abstract:The condition of the sublingual vein is one of the most mportant diagnostic criteria in tongue diagnosis A segnentation method that allws better identification of sublingual veins from near-infrared sublingual mages is proposed in this paper The radial projection method,based on the watershed algorithm,is first app lied to acquire the entire contour of the sublingual region,removing the interference of useless background surrounding the tongue body Dynam ic threshold is then utilized to complete the binarization of the newly defined sublingual region,and further confim the candidate sublingual ve in regions by considering intensity features of the near infrared sublingual vein mage Finally,region growing is iteratively perfomed,restricted by the original intensity feature of the near infrared sublingual mage,to trace the contour of sublingual veins Expermental results revealed that the proposed method effectively isolates the sublingual veins and the surrounding tongue proper,and precisely traces the bounda- ry of the sublingual veins Keywords:ongue diagnosis near infrared sublingual vein mage;watershed;radial projection;regional growth 近年来，由于舌诊在诊断及后期对疾病的治疗 情况5]上卷舌尖可见2根静脉行于舌底，正常人 中起到越来越重要的作用，舌诊己经越来越受到临仅隐隐显于舌下，患有某些疾病的病人的舌下静脉 床医学及生物医学领域的重视.但是，长期以来，舌 多怒张于粘膜下，且长度明显延长，静脉阔度增加 诊都是依靠医生的目视观察进行判断分析，缺乏客 为了应用舌下静脉的特征进行诊病，对舌下静脉的 观化、定量化的度量手段.目前，舌诊中对各种表征 计算机化就显得十分必要了.而舌下静脉轮廓的提 的研究取得了很大的进展.但这些研究都是针对舌 取则是应用舌下静脉特征进行诊病的重要前提 面信息的量化1，而对舌下静脉几乎没有提及.中 现有针对舌的特征量化都是基于对彩色舌图像 医舌诊学认为，舌下静脉能真实地反映疾病的发展 进行处理.在彩色舌下静脉图像中，舌下静脉部分区 别于舌质背景组织的主要特点就是舌下静脉的颜色 收稿日期：2008-03-04 基金项目：因家自然科学基金重大因际合作项目(60620160097). 特征.但是，由于舌下静脉位于舌底黏膜下，人体固 通信作者：闫子飞.Email cs5yan@mail com 有的个体差异性或疾病引起舌底黏膜的厚度不一， 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net第 3卷第 4期 智 能 系 统 学 报 Vol. 3 №. 4 2008年 8月 CAA I Transactions on Intelligent System s Aug. 2008 一种近红外舌下静脉提取方法 于 淼 1 ,闫子飞 1 ,王宽全 1 ,李乃民 2 (1. 哈尔滨工业大学 计算机科学与技术学院 ,黑龙江 哈尔滨 150001; 2. 解放军 211医院 ,黑龙江 哈尔滨 150080) 摘 要 :舌下静脉是中医舌诊中一个重要的诊断依据. 介绍了使用近红外舌下静脉图像采集仪采集到的近红外舌下 静脉图像 ,并提出了从这种近红外舌下静脉图像中提取出舌下静脉轮廓的方法. 根据所采集到的近红外舌下静脉图 像的特点 ,首先使用基于分水岭的射线法获得舌下区域整体轮廓 ,去除舌下区域周围的干扰信息. 然后使用动态灰 度阈值法在已获得的有效舌下区域进行二值化 ,并结合近红外舌下静脉图像的灰度特征确定舌下静脉候选区域. 进 而根据舌下静脉区域的灰度一致性 ,进行自适应地区域生长 ,并获得最终静脉轮廓. 实验结果表明 ,该方法能有效地 分离舌下静脉与周边的舌质背景 ,并能准确定位舌下静脉的完整边界. 关键词 :中医舌诊 ;近红外舌下静脉图像 ;分水岭 ;射线法 ;区域生长 中图分类号 : TP311 文献标识码 : A 文章编号 : 167324785 (2008) 0420309204 An algor ithm for extraction of near2infrared sublingual ve ins YU M iao 1 , YAN Zi2fei 1 , WANG Kuan2quan 1 , L INai2m in 2 (1. School of Computer Science and Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China; 2. The PLA No. 211 Hosp i2 tal, Harbin 150080, China) Abstract: The condition of the sublingual vein is one of the most important diagnostic criteria in tongue diagnosis. A segmentation method that allows better identification of sublingual veins from near2infrared sublingual images is p roposed in this paper. The radial p rojection method, based on the watershed algorithm, is first app lied to acquire the entire contour of the sublingual region, removing the interference of useless background surrounding the tongue body. Dynam ic threshold is then utilized to comp lete the binarization of the newly defined sublingual region, and further confirm the candidate sublingual vein regions by considering intensity features of the near infrared sublingual vein image. Finally, region growing is iteratively performed, restricted by the original intensity feature of the near infrared sublingual image, to trace the contour of sublingual veins. Experimental results revealed that the p roposed method effectively isolates the sublingual veins and the surrounding tongue p roper, and p recisely traces the bounda2 ry of the sublingual veins. Keywords: tongue diagnosis; near infrared sublingual vein image; watershed; radial p rojection; regional growth 收稿日期 : 2008203204. 基金项目 :国家自然科学基金重大国际合作项目 (60620160097). 通信作者 :闫子飞. E2mail: cszfyan@gmail. com. 近年来 ,由于舌诊在诊断及后期对疾病的治疗 中起到越来越重要的作用 ,舌诊已经越来越受到临 床医学及生物医学领域的重视. 但是 ,长期以来 ,舌 诊都是依靠医生的目视观察进行判断分析 ,缺乏客 观化、定量化的度量手段. 目前 ,舌诊中对各种表征 的研究取得了很大的进展. 但这些研究都是针对舌 面信息的量化 [ 124 ] ,而对舌下静脉几乎没有提及. 中 医舌诊学认为 ,舌下静脉能真实地反映疾病的发展 情况 [ 526 ] . 上卷舌尖可见 2根静脉行于舌底 ,正常人 仅隐隐显于舌下 ,患有某些疾病的病人的舌下静脉 多怒张于粘膜下 ,且长度明显延长 ,静脉阔度增加. 为了应用舌下静脉的特征进行诊病 ,对舌下静脉的 计算机化就显得十分必要了. 而舌下静脉轮廓的提 取则是应用舌下静脉特征进行诊病的重要前提. 现有针对舌的特征量化都是基于对彩色舌图像 进行处理. 在彩色舌下静脉图像中 ,舌下静脉部分区 别于舌质背景组织的主要特点就是舌下静脉的颜色 特征. 但是 ,由于舌下静脉位于舌底黏膜下 ,人体固 有的个体差异性或疾病引起舌底黏膜的厚度不一