Abstract
In Oriental medicine, the status of a tongue is the important indicator to diagnose the condition of one's health like the physiological and the clinicopathological changes of internal organs in a body. A tongue diagnosis is not only convenient but also non-invasive, and therefore widely used in Oriental medicine. However, the tongue diagnosis is affected by examination circumstances like a light source, patient's posture, and doctor's condition a lot. To develop an automatic tongue diagnosis system for an objective and standardized diagnosis, segmenting a tongue region from a facial image captured and classifying tongue coating are inevitable but difficult since the colors of a tongue, lips, and skin in a mouth are similar. The proposed method includes preprocessing, over-segmenting, detecting the edge with a local minimum over a shading area from the structure of a tongue, correcting local minima or detecting the edge with the greatest color difference, selecting one edge to correspond to a tongue shape, and smoothing edges, where preprocessing consists of down-sampling to reduce computation time, histogram equalization, and edge enhancement, which produces the region of a segmented tongue. Finally, the systematic procedure separated only a tongue region from a face image with a tongue, which was obtained from a digital tongue diagnosis system. Oriental medical doctors' evaluation for the results illustrated that the segmented region excluding a non-tongue region provides important information for the accurate diagnosis. The proposed method can be used for an objective and standardized diagnosis and for an u-Healthcare system.
한의학에서 혀의 상태는 인체 내부의 생리적 병리적 변화와 같은 건강 상태를 진단하는 중요한 지표로 활용된다. 혀의 상태를 진단하는 방법(설진)은 편리할 뿐 아니라 비침습적이므로, 한의학에서 널리 활용되고 있다. 하지만, 설진은 광원이나 환자의 자세, 의사의 건강 조건과 같은 검사 환경에 따라 많은 영향을 받는다. 객관적이고 표준화된 진단을 위한 자동 설진 시스템을 개발하기 위하여 촬영된 얼굴 영상으로부터 혀를 영역분할하고 설태를 분류하는 것은 필수적이지만 혀와 입술, 입 근처의 피부색이 서로 유사하므로 쉽지 않은 일이다. 제안된 방법은 전처리 과정과 영역분할, 혀의 구조로부터 발생하는 음영 영역의 지역 최소값 위치 검색, 지역 최소값의 교정, 컬러의 차이를 최대로 하는 위치를 찾는 컬러 경계면 탐색, 척의 기하적인 특성에 일치하는 경계면 선택, 경계면 평활화로 구성되어 있으며, 여기서 전처리 과정은 계산량의 감소를 위한 부 표본화, 히스토그램 평활화, 경계면 강화를 수행한다. 이러한 시스템적인 과정을 거치면, 영역분할된 혀를 획득할 수 있게 된다. 제안된 방법으로 분할된 영역은 초과적으로 혀가 아닌 영역을 제외해 낼 뿐 아니라 정확한 진단을 위해 중요한 정보를 제공함을 한의사의 진단 유효도 평가점수를 통해 확인할 수 있었다. 제안된 방법은 진단의 객관화와 표준화에 기여할 뿐만 아니라 u-Healthcare 시스템에도 활용 가능하다.
