一种中医脉象滑脉的辨识算法及其使用方法与流程

本发明涉及中医脉诊；属于中医脉诊仪的设计制造。

背景技术：

1、由于对中医脉诊客观化的需求，国内对中医脉诊的研究已有很多年，目前国内对脉象主流的分析方法是做脉图分析，脉图信号的分析方法有很多种，时域、频域、时频域联合分析、机器学习、系统辨识等等；目前的脉图分析貌似和古中医所说脉象有方向性的差异，古人对脉象分析的观点是“位数形势”，现代的脉学研究如费兆馥所著《现代中医脉诊学》中把脉象细化成脉位、脉力、脉长、脉宽、流利度、紧张度、均匀度、脉率等八种脉象要素，近年来也有部分研究人员提出以八种脉象要素为设计思路研发脉诊仪，还有学者提出借助工程化技术实现脉诊多点多阵列立体脉图的获取与分析还原真实脉象。总的来说中医传统意义上脉象的概念与目前的主流脉图分析方法相去甚远，主流的脉图分析其理论基础和分析技术经过多年的发展已很成熟，但仍无法解决脉象的分析识别，脉图分析的技术方向可能不适合中医脉象分析，中医脉象是一种非常复杂的物理现象，我们可能需要一种更加适合分析中医脉象的技术路线。我们注意到一个现象、所有的中医脉象的专著中都反复提到脉象应指的长短软硬脉力大小滑涩等等；更多的是一些文学性的描述，如《濒湖脉诀》中弦脉、直上直下，端直以长，如按琴弦。对滑脉的描述如盘走珠、往来前却。《脉诀启悟注释》载：滑脉应指替替然，往来之势，流利圆滑，如盘中之走珠，如荷叶之承露。这些内容客观的去分析是以触觉的成像为主要描述内容，这就给了我们一个启发，我们可以从触觉的角度去观察中医的脉象，如果我们可以清楚的看见中医的脉象，可能有助于了解它到底是什么，对于解开中医脉诊的奥秘有所帮助。

技术实现思路

1、基于背景技术存在的问题，本发明提出了一种全新的技术路线针对滑脉的辨识算法，用于解决中医滑脉的辨识问题；

2、包括基于柔性接触面的触觉传感器阵列测量模块，8轴机械臂，滑脉算法单元。提出一种解决滑脉辨识的新算法、这种技术路线完全不同与目前主流脉象分析方法，这种算法可以通过触觉成像为手段，运用触觉转视觉技术，把脉象经触觉传感器转换成视觉图像，通过视觉图像分析技术测量脉象脉体的长宽高、脉体形心的空间位移变化，脉体应指压力变化。以此来辨识滑脉。这种技术所表现出的触觉转视觉的图像内容与古中医脉诊专著对滑脉脉象所描述内容一致。

3、一种滑脉的辨识算法及其使用方法，包括以下步骤：

4、s1:脉诊测试前，把待测手腕放入凹槽式脉枕（见图1中004指示），脉枕边际对应手腕腕横纹。以腕横纹为识别标准是其设备特征之一；

5、s2:基于深度学习的机器视觉系统（见图5中003指示）根据目标位置通过控制智能机械臂的位移和角度把三个触觉传感器阵列移至手腕桡动脉寸关尺处（见图5中001指示），基于触觉传感器阵列的控制系统通过调整触觉传感器阵列的俯仰（见图5中005指示）和翻滚角度（见图5中006指示），使触觉传感器阵列完全切合寸关尺部位。确保每次测量的物理状态基本一致；

6、s3：驱动智能机械臂末端的直线电机（见图5中002指示）模仿中医脉诊的浮中沉指法以相同步进距离步进，通过触觉成像的信号回馈，直到脉象脉体的信号消失，这时结束测量，每次步进时同步测试和采集三个触觉传感器阵列；

7、s4：根据脉诊仪触觉传感器阵列采集来的数据，计算在一个脉动周期四个时间点（见图6所示），通过图像处理技术分析出脉象脉体的三维物理指标包括空间坐标位置、长宽高和形心位置，对脉体的脉动周期的时间点（如图6示1、2、3、4指示），对这四个时间点的脉体的形心位置进行标注，并计算空间位置坐标（见图7所示）；

8、s5：根据空间坐标位置、长宽高和形心位置判断脉象的脉体的大小，是否发生空间位置的改变，如发生空间位置的改变（如图7所示），计算单位时间空间位置的改变量，以及发生这个改变的时间间隔；

9、s6：脉体的形心在脉动周期的不同时间点发生确定位置血流相同方向改变，即确认为滑脉，改变的血流相同方向的位移和相关联时间的比值为滑脉的滑动系数。根据以上物理参数判断脉象是否为滑脉，同时判断脉象滑变的程度。

10、本发明的有益效果为：

11、通过仪器识别中医滑脉包括中医脉象的客观化一直都是很困难的，中医的传统师承学习方式中，这一过程大约要3到5年的时间才可以掌握，在现代这个快节奏的社会是不可想象的。这种把脉象转换成视觉的技术路线可以在10分钟内理解滑脉和其他中医脉象的区别，这种技术路线所呈现的脉象效果与古医书记载的一致。这让我们对古中医产生了更深刻的思考，这种触觉可视化的算法使辨识脉象变得很简单，不需要太多的专业知识，对专业人员和非专业人员都可以方便的辨认各种脉象。这是很有吸引力的。目前为止中医脉象的客观化和数据化都是以脉图分析为主的思路，本发明提供的技术路线给中医脉象的研究提供了一个新的选择，人人都能看懂脉象的选择，中医脉象的可视化为中医进入家庭提供了可能。

技术特征：

1.本发明提出的基于一种中医脉象滑脉的辨识算法及其使用方法，包括基于柔性接触面的触觉传感器阵列测量模块，8轴机械臂，滑脉算法单元等。

2.如权利要求1中所述一种中医脉象滑脉的辨识算法及其使用方法，其特征在于在测试时手腕先放入脉枕，基于机器视觉的八轴智能机械臂的引导下，在基于深度学习的桡动脉寸关尺位置算法下，辨识处于脉枕边缘相对应的腕横纹为辨识特征，引导机械臂把触觉传感器阵列移动至桡动脉寸关尺处。测量脉象的脉体信号，脉体信号指桡动脉寸关尺处通过触觉传感器阵列把手指的振动触觉转换成视觉图像信号，这个信号是一个有三维体征的实体，有长宽高，在质地上有软硬的感觉，有滑涩的动态感觉。非常规脉图信号。其特征在于在驱动智能机械臂末端的三个直线电机模仿中医脉诊的浮中沉指法以相同步进距离步进，测量过程为当触觉传感器接触到皮肤开始，按相同的步进距离进行步进，直到脉象的脉体信号消失。

3.如权利要求2中所述使用方法，其特征为一种算法如下：根据脉诊仪触觉传感器阵列采集来的数据，计算在一个脉动周期四个时间点，通过图像处理技术分析出这四个时间点脉象脉体的三维物理指标包括空间坐标位置、长宽高和形心位置，对脉体的脉动周期的四个时间点的脉体的形心位置进行标注，并计算空间位置坐标根据空间坐标位置、长宽高和形心位置，是否发生空间位置的改变，如发生空间位置的改变，计算单位时间空间位置的改变量，以及发生这个改变的时间间隔。脉体的形心在脉动周期的不同时间点发生确定位置、血流相同方向改变，即确认为滑脉，改变的位移和相关联时间间隔的比值为滑脉的滑动系数。根据以上物理参数判断脉象是否为滑脉，同时根据滑动系数判断脉象滑变的程度。

技术总结本发明提出的基于柔性接触面的触觉传感器阵列测量模块，8轴机械臂，滑脉算法单元构成。提出一种解决滑脉辨识的新算法、这种技术路线完全不同与目前主流脉象分析方法，这种算法可以通过触觉成像为手段，运用触觉转视觉技术，把脉象经触觉传感器转换成视觉图像，通过视觉图像分析技术测量脉象脉体的长宽高、脉体形心的空间位移变化，脉体应指压力变化。以此来辨识滑脉。这种技术所表现出的触觉转视觉的图像内容与古中医脉诊专著对滑脉脉象所描述内容一致。技术研发人员：请求不公布姓名受保护的技术使用者：西安仙峒科技有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11