穆 珺,晏峻峰*,彭清华*(湖南中医药大学，湖南 长沙 410208)

    一种面向中医目诊的虹膜定位算法

    穆 珺,晏峻峰*,彭清华*

    (湖南中医药大学，湖南 长沙 410208)

    虹膜诊断对于中医与民族医学的目诊理论具有重要的补充和借鉴作用，有必要深入研究虹膜及其图像特征与疾病、体质、中医辨证的证候要素等因素间的对应关系。本文以基于中医目诊的虹膜特征分析为出发点，以虹膜仪采集图像为对象，研究并提出了一种基于中医目诊的虹膜定位算法。该算法首先采用基于灰度阈值估计的方法得到瞳孔中心大致位置，再基于相似参数组的合并改进霍夫变换算法，得到虹膜内边界的定位结果，解决虹膜仪图像的瞳孔收缩、边界发生部分形变的问题。然后采用K均值聚类估计虹膜区域的大致范围，并以此构造初始轮廓，利用主动轮廓模型得到虹膜的外边界，从而避免由于图像畸变而引起霍夫变换失效的问题。

    中医目诊;虹膜定位;霍夫变换;K均值聚类;主动轮廓模型

    目诊在中医及民族医学中具有悠久历史和重要作用；而虹膜诊断则是发源于西方的目诊法[1-2]。西方医学界因部分虹膜诊断结果不能得到严格双盲对照实验支持而对虹膜诊断存在质疑，但大量研究工作从实验结果、临床数据的角度，证实了虹膜与疾病之间显著相关[2]，如相关研究工作显示：瞳孔和卷缩轮大小、形状、边缘光滑度，在胃肠道疾病患者和对照组中有显著差异；角膜环独立于已知的心血管危险因素，与心血管疾病相关；虹膜外观特征分别与慢性肾病分期和中医辨证分型相关；血管紧张素转换酶基因多态性、高血压和虹膜体质类型存在相关性。

    可见尽管虹膜诊断还存在争议，但虹膜与疾病、体质、中医辨证分型等因素之间具有相关性，值得深入研究和发掘[1-5]。并且，虹膜诊断理论对于中医目诊中虹膜(黑睛)特征的相对缺乏可能具有重要的补充和借鉴作用，有待进一步深化。为此，有必要进行基于中医目诊的虹膜特征及其相关因素的研究，进行虹膜特征的提取和分析，深入挖掘和研究虹膜特征与疾病、体质、中医证候要素之间的关系。而虹膜定位则是虹膜特征提取的前提和关键。虹膜定位的准确性、鲁棒性和自动化程度将极大影响虹膜特征提取的效率和准确性。现有的虹膜定位算法大都是针对虹膜识别领域的应用[6-11]，处理对象分别为：近红外虹膜图像、可见光虹膜图像；而虹膜特征提取与分析一般采用虹膜采集图像，各类不同的虹膜图像之间差异比较显著[8-11]。目前，针对虹膜仪图像的定位算法的研究尚比较缺乏。因此，本文以基于中医目诊的虹膜特征分析为出发点，针对虹膜仪采集图像的特点，研究并提出了一种基于中医目诊的虹膜定位算法 ......