基于圖像序列的脈象識(shí)別.pdf

1、脈診之所以重要是由于脈象能傳遞機(jī)體各部分的生理病理信息，是窺視體內(nèi)功能變化的窗口，可以為診斷疾病提供重要的依據(jù)。對(duì)脈象的客觀檢測(cè)以及脈圖計(jì)算分析，不僅便于大規(guī)模、準(zhǔn)確地收集并保存臨床資料，而且還可以克服辯證時(shí)主觀心理因素的干擾，有效地總結(jié)臨床經(jīng)驗(yàn)，確切地評(píng)價(jià)中醫(yī)成果。因此，中醫(yī)脈診的客觀化與科學(xué)規(guī)范化必將成為業(yè)界不斷加大投入力度的一個(gè)重要領(lǐng)域。目前從各種報(bào)道來(lái)看，用于脈搏信號(hào)檢測(cè)的傳感器多為單點(diǎn)或復(fù)合多點(diǎn)壓力傳感器，而單點(diǎn)脈搏信號(hào)或簡(jiǎn)單

2、幾個(gè)點(diǎn)的脈搏信號(hào)不能細(xì)致反映切脈皮膚表面空間各點(diǎn)的變化，無(wú)法全面描述脈象信息，取得的生理信息比較少。傳統(tǒng)的脈象模型樣本來(lái)源，由于中醫(yī)號(hào)脈的主觀性和脈象樣本切脈診斷時(shí)的非同步性會(huì)對(duì)樣本的采集造成一定的差異。在脈象的分析方法上，一維脈象圖的分析方法在時(shí)域、頻域及時(shí)-頻方面都有了全面和多樣化的發(fā)展，但在二維脈象圖上分析方法幾乎沒(méi)有出現(xiàn)。
　　 針對(duì)上述問(wèn)題，本論文主要研究如何利用脈搏圖像傳感器獲取多維的脈搏特征參數(shù)，并利用這些參數(shù)結(jié)合

3、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行脈象的識(shí)別。本文完成的主要工作和創(chuàng)新概括如下：
　　 首先簡(jiǎn)介了脈搏信號(hào)的特點(diǎn)以及脈搏傳感器，脈象分析方法和脈象識(shí)別方法的研究現(xiàn)狀，并概括了要解決的問(wèn)題和本文的主要貢獻(xiàn)、研究?jī)?nèi)容。
　　 第二部分先詳細(xì)介紹了圖像化脈搏信息采集裝置的設(shè)計(jì)、工作原理及結(jié)構(gòu)。根據(jù)實(shí)際工作中存在的不足，對(duì)傳感器進(jìn)行了改進(jìn)，使整個(gè)系統(tǒng)更加方便、實(shí)用。接下來(lái)對(duì)中醫(yī)脈象模擬系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了說(shuō)明，并給出了實(shí)驗(yàn)的流程圖。

4、r>　　 第三部分應(yīng)用自制的基于單目CCD攝像頭的脈搏圖像傳感器，采集仿生手(中醫(yī)脈象模擬系統(tǒng))橈動(dòng)脈的動(dòng)態(tài)脈搏圖像序列，結(jié)合透鏡成像原理，根據(jù)各幀圖像中網(wǎng)格面積的變化獲取脈搏圖像表面多點(diǎn)的三維離面位移變化量。在脈長(zhǎng)方向選取8個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)的數(shù)據(jù)和時(shí)間軸方向選取441幀構(gòu)成二維矩陣后將其轉(zhuǎn)化為二維灰度圖像，利用三維離面位移變化量進(jìn)行脈象的三維重構(gòu)。在各脈象的二維脈象圖的空間域和頻率域及三維脈象圖的空間域進(jìn)行了特征提取，為后續(xù)使用BP人工神經(jīng)

5、網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行脈象的分類識(shí)別提供了輸入向量和樣本數(shù)據(jù)。
　　 最后，分別使用了PNN、SOM、BP、Elman四種人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)四種脈象進(jìn)行綜合分類和模式識(shí)別。利用從脈象二維圖空間域和頻率域提取的脈搏脈率、總能量、高頻分量、低頻分量及脈象三維重構(gòu)圖中提取的脈寬，構(gòu)成11個(gè)特征向量并為每一個(gè)脈象類別制定相應(yīng)的推理規(guī)則及參數(shù)設(shè)定，對(duì)每一個(gè)脈象樣本進(jìn)行了訓(xùn)練和測(cè)試，最后對(duì)各個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在脈象分類和識(shí)別中的性能作了對(duì)比和分析。
　　 實(shí)