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数字舌图的舌色分析方法研究

陈松鹤  
【摘要】: 1目的 为了探讨中医舌色分类的古今差异,对清代以前的舌色分类进行了文献整理;为了解决当前舌色分析研究中存在的一系列问题,如颜色空间的使用不统一,色度值的分析仅停留在单一参数的统计上,典型舌色块的选取局限等。本文采用颜色科学的理论和色度学的方法,针对以上问题进行了舌色数据分析的方法学研究。 2方法 2.1理论研究 对清代以前医籍中的舌色分类进行了文献学的整理,并采用颜色科学的方法,从颜色三特征(色调、饱和度、明度)的角度,对舌色的分类和颜色描述进行了分析。 2.2实验研究 2.2.1采用人工选取舌色样本区域的数据采集方法,获得706幅舌图的不同舌色数据。 2.2.2使用Matlab数学应用软件和SAS统计软件,对不同舌色及复杂舌色的数据进行统计分析和三维颜色空间的显示。 2.2.3采用数学算法,从多个颜色数据点中选择一个距离所有点最近的中心点,作为此舌图的代表性舌色数据。 2.2.4采用多项式拟和的数学算法,描述不同舌色的空间分布特征,获得不同舌色空间分布的中心线方程和分界线方程,并进行验证。 2.2.5采用数学算法,提取不同舌色的系列典型特征色,并采用孟赛尔表色系统和自然命名法对特征色进行描述。 3结果 3.1理论研究 3.1.1舌色的内涵经历了从合并指舌质颜色与舌苔颜色到单纯指舌质颜色的演变,以1848年清代李文荣的《知医必辨》为区分舌质与舌苔的标志。 3.1.2在清代申斗垣的《伤寒观舌心法》中出现了舌色的分类目录,表明了舌色诊法逐渐完备。 3.1.3在清代以前,八种舌色分类依次出现,其中黑舌和紫舌既有对舌质的描述,又有对舌苔的描述。紫舌的出现与青舌病机的演变密切相关;绛舌由温病学派提出;蓝舌多见于危重症;内伤病中最早提出的异常舌色是淡白舌。 3.1.4从颜色科学的角度对舌色的分类和描述种类进行分析,发现舌色的认识过程,首先从区分出舌色的种类,即颜色的色调开始,逐渐丰富到观察舌色的鲜艳程度,即饱和度,以及明度。本论文首次采用了颜色科学的方法,从色调、饱和度和明度的角度对各种舌色的分类描述术语进行了归类。 3.1.5与清代以前舌色分类进行比较,在现代中医的舌色分类中,黑舌、蓝舌已基本消失,一些舌色的描述用语已基本不使用,新出现的舌色描述种类有淡黯舌和暗红舌。 3.2实验研究 3.2.1与固定位置采集舌色数据相比,采取人工选取舌色样本区域的数据采集方法,获得了与临床医生的舌色判断较为一致的舌色三维空间分布图。 3.2.2对于同一幅舌图中获得的多个颜色数据,通过数学算法转化为单个中心点数据,从颜色空间的分布中可以看到,选取得到的数据点基本覆盖了所有选点的区域,而且又偏于向心性。 3.2.3对于从舌侧、舌尖、舌苔、反光、阴影等舌面的不同采集部位获得的舌色数据进行比较,结果这些舌色数据之间均具有明显的统计学差异,在颜色空间中的分布也不相同。 3.2.4不同的舌色数据在CIELAB和LCH颜色空间中立体呈梭形分布,并在a*-b*平面、L*-a*平面、C*-H*平面和L*-C*平面中有良好的区分。 3.2.5获得不同舌色空间分布的中心拟合曲线以及分界线曲线,并验证其判断准确率为81.98~97.88%。 3.2.6在以上结果的基础上,提取不同舌色的系列典型特征色,生成不同舌色的参考色卡,并得到部分参考色卡的孟赛尔标号和惯用色名。 3.2.7淡红舌和红舌中的兼紫舌、兼暗舌以及绛舌的颜色数据,与典型淡红舌、典型红舌、淡红舌类、红舌类的颜色数据相比,均具有明显的统计学差异,并在颜色空间中占据不同的空间位置。 4结论 4.1理论研究 4.1.1舌色的分类经历了一个由简到繁、由繁返约的过程。随着舌诊从伤寒到温病、从外感病到内伤病中的应用,舌色的分类逐渐完善,直到清代后叶,舌色的类型才逐渐发展成熟。建国后,由于中医教学的需要,对舌色的分类进行了归纳总结,这是一个由繁返约的过程。但目前的舌色分类尚不能完全满足临床需要。目前临床的舌色描述术语使用混乱,需要进行舌色分类术语的规范化研究。 4.1.2在清代以前以及现代舌色的诸多分类中,各种舌色分类以及兼色舌的描述之间均有明显的重叠,导致对舌色分类的描述易被混淆。采用现代颜色科学的方法,对不同舌色的分类描述进行定量研究,有利于中医舌色分类描述的规范化。 4.2实验研究 4.2.1在运用数字舌图进行舌色量化研究时,必须尽量排除舌苔等干扰因素对舌色分析的影响。采取由人工选取舌色样本区域的数据采集方法,较固定位置采集舌色数据和运用计算机软件自动分析舌色,获得了更为准确的舌色分析效果。 4.2.2为了准确的计算舌色,需要在一个数字舌图的不同位置采集多个舌色样本。本论文提出了将多个舌色数据转化为单个数据的中心点选取的计算方法。 4.2.3由于CIELAB颜色空间及其转化的LCH空间是均匀分布的视觉度量空间,且可保证舌色数据在传输和处理过程中的真实再现和资源共享,所以是最适合中医舌色描述和分析的颜色空间。 4.2.4首次在CIELAB及LCH颜色空间对各类舌色进行了描述和分类方法的探讨,获得了不同舌色空间分布的中心拟和线和分界线方程,弥补了当前舌色数据单一参数统计分析的不足。 4.2.5首次基于不同舌色在颜色空间中的分布规律,进行舌色系列典型特征色的提取,获得系列典型舌色块,弥补了直接从典型舌图中获取典型舌色样本的离散性、不系统性;并首次采用孟赛尔表色系统获得系列典型舌色块的孟赛尔标号,使中医舌色的描述方法与国际接轨。 4.2.6首次探讨了典型舌色和各种兼色舌在颜色空间中的分布特征,并提出由CIELAB颜色空间转化的LCH空间是描述色调不同的兼色舌的最适颜色空间。


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