面部颜色空间分析及其在疾病诊断中的应用

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1、硕士学位论文面部颜色空间分析及其在疾病诊断中的应用COLORSPACEANALYSISOFFACIALIMAGEANDITSAPPLICATIONINDISEASEDIAGNOSIS陈淑华哈尔滨工业大学2016年12月万方数据国内图书分类号：TP391.4学校代码：10213国际图书分类号：004.9密级：公开工程硕士学位论文面部颜色空间分析及其在疾病诊断中的应用硕士研究生:陈淑华导师:卢光明申请学位:工程硕士学科:计算机技术所在单位:深圳研究生院答辩日期:2016年12月授予学位单位:哈尔滨工业大学万方数据ClassifiedIndex:TP391.4

2、U.D.C:004.9DissertationfortheMaster’sDegreeofEngineeringCOLORSPACEANALYSISOFFACIALIMAGEANDITSAPPLICATIONINDISEASEDIAGNOSISCandidate:ShuhuaChenSupervisor:Prof.GuangmingLuAcademicDegreeAppliedfor:Master’sDegreeofEngineeringSpecialty:ComputerTechnologyAffiliation:ShenzhenGraduateSch

3、oolDateofDefence:December,2016Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要面色诊断是传统中医中望诊的一个重要组成部分，其主要通过观察人的面部颜色变化来寻找疾病规律。随着科学技术的发展，结合计算机进行中医诊断逐渐成为许多学者尝试深入研究的领域，旨在将中医诊断客观化及信息化。到目前为止，面色诊断方面已经有了一些研究成果，然而至今没有一个统一的评价标准及信息化标准，因此仍需要进一步的探讨。本课题主要是对输入的面部图像，能

4、寻找出其面部所隐藏的有指导意义的特征，这些特征对疾病分析具有积极的意义，可以用来进行健康及疾病的分析。由此，本文研究的主要内容包括：面部图像的采集及预处理、面部图像颜色空间的分析、颜色特征提取与选择、以及病理特征分析。课题中的面部图像样本主要是通过与广东省中医院合作，将项目组自行研制的设备放置到医院中进行采集的，所获得的样本类标及生化指标是由医生所做出的判定结果。到目前为止，所采集到的样本数目有七千多例。为了后期降低样本量少这一因素的影响，主要选择其中采集样本数目相对多的类别进行研究分析。所采集到的原始图像都经过颜色校正后，进行图像分割，将感兴趣的五个皮

5、肤块分割出来，用以颜色分析。为了寻找出不同类别样本的颜色空间分布，本文将面色数据库中的所有图像样本进行分割获得皮肤块，将皮肤块的像素点投影到色度图下，并对整体面部颜色分布进行边界拟合，确定面色分布区域。同时将包括疾病及健康的类别样本各自的颜色分布区域拟合出来，寻找出基色的分布区域，最后分析非基色分布区域的密度统计，通过聚类寻找出疾病的代表色。最终将代表色作为索引，提取出颜色特征向量，以进行下一步的研究。依据疾病及健康的代表色作为索引获取颜色特征向量后，针对疾病及健康进行相关的分析，包括健康与各类疾病之间的二分类，以及所有样本进行的多分类实验。在模式分类中

6、，选择不同的二分类器算法进行健康与各类疾病的二分类实验，最终选择分类效果较佳的SVM分类器进行二分类，分类的平均准确率达到80%以上，从实验证明依据代表色提取的颜色特征来进行疾病分析是有意义。为了更切合实际的应用，采用了逻辑回归以及SVM决策树进行多分类分析，多分类的识别率在个别疾病上能达到比较高的识别率，在实际多分类应用中也证明了面部颜色特征对疾病诊断是有意义的。关键词：面色诊断；代表色提取；基色；逻辑回归；SVM决策树I万方数据哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractFacialdiagnosisisanimportantpartoftradi

7、tionalChineseMedicine,mainlythroughtheobservationofhumanfacialcolorchangestofindthelawofdisease.Withthedevelopmentofscienceandtechnology,combinedwithcomputertodiagnosisisgraduallybecomingthefieldthatmanyscholarstrytostudyindepth,andtrytoobjectiveandinformativetheChineseMedicineDi

8、agnosis.Sofar,forthefacialdiagnosis,ther