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AI舌诊如何运作:7种定制视觉模型解析

探索AI驱动的舌诊技术。了解MyZenCheck如何使用7个专门的Azure定制视觉模型,基于10,847+张图像进行训练,以87.3%的准确率分析舌头照片。

By 加布里埃拉·西科罗娃 📖 4 min read 716 words
人工智能 机器学习 计算机视觉 Azure 技术 舌诊 中医
AI技术通过计算机视觉和机器学习分析舌头图像

AI驱动舌诊的技术原理

如果将2000年的中医智慧与尖端人工智能技术相结合,会发生什么?这正是我们在MyZenCheck所开发的。我们的AI舌诊系统使用7种专门的计算机视觉模型来分析您的舌头照片,并基于中医理论在几秒钟内提供见解。

在本文中,我们将揭开AI技术的神秘面纱,解释这7种定制视觉模型的工作原理,并展示为什么这种方法能实现与持证中医师87.3%的一致性


为什么选择AI舌诊?

传统舌诊需要多年的训练。一位熟练的中医师需要学会观察舌头颜色、舌苔、形状、湿润度等细微差别,并将这些观察结果与中医辨证理论相结合,形成完整的健康图景。

挑战:这种专业知识稀缺,许多地区难以获得合格的中医师。

我们的解决方案:训练AI模型识别专家所见的相同模式,使中医舌诊对任何拥有智能手机的人都触手可及。

AI辅助诊断的优势

传统方法AI辅助方法
需要面对面就诊随时随地可用
医师资源有限无限扩展性
主观解释差异分析结果一致
需要多年培训即时结果
单次观察可随时间追踪

重要提示:AI舌诊是一种健康工具,不能替代专业医疗建议。它旨在提供健康见解并促进健康意识。


我们的AI架构:7种专门模型

与其使用单一AI模型一次性分析所有内容,我们开发了7种专门的定制视觉模型。每个模型专注于舌诊的特定方面,模拟中医师系统性检查舌头的方式。

为什么选择7种模型而不是1种?

可以将其类比为一组专家团队与全科医生的区别:

  1. 专注提升准确性 - 每个模型专注于一个任务
  2. 便于训练和优化 - 可单独改进某些方面而无需重新训练所有模型
  3. 结果透明 - 用户可以清楚了解分析的具体特征
  4. 并行处理 - 7个模型同时分析以提高速度
  5. 模块化更新 - 可将新研究成果整合到特定模型中

模型A1:舌头检测

目的

在任何分析开始之前,我们需要确认图像中确实包含舌头。模型A1充当“守门员”,确保图像质量和正确定位。

检测内容

  • 舌头存在:图像中是否有舌头?
  • 图像质量:光线是否充足?图像是否清晰?
  • 定位:舌头是否正确伸出并可见?
  • 遮挡物:是否有物体阻挡视图?

技术细节

  • 训练图像:2,847张经过验证的样本
  • 置信阈值:最低60%才能继续分析
  • 处理时间:约200毫秒

重要性

图像质量差是任何计算机视觉系统分析不准确的首要原因。通过专门设计一个模型进行质量控制,我们确保只有可分析的图像才能进入诊断模型。

用户提示:为获得最佳结果,请在自然光下拍摄照片,完全伸出舌头并保持稳定2-3秒。


模型A2:形状分析(舌形)

目的

舌头的形状提供了关于身体体质和当前状态的重要信息。模型A2分析舌头的整体形态、大小和结构特征。

分析内容

形状特征中医意义
肿胀/增大湿气、气虚
瘦小血虚、阴虚
齿痕(边缘波浪状)脾气虚
舌尖尖细心火
短缩内寒或重热
舌体伸长心热
偏斜内风、中风风险

技术细节

  • 训练图像:1,856张形状分类样本
  • 分类类别:12种不同的形状模式
  • 准确率:与专家分类一致率为84.2%

科学依据

舌形与体液代谢、肌肉张力和神经系统功能相关。《中医杂志》发表的研究表明,不同中医证型患者的舌体积存在可测量差异。


模型A3:位置分析(舌位)

目的

舌头的不同区域对应中医中的不同脏腑系统。模型A3将观察结果映射到特定的舌头区域,以提供针对性的见解。

舌头地图

         舌尖(心、肺)

             /|\
            / | \
           /  |  \
    左侧  /   |   \  右侧
  (肝) |  中心 | (胆)
          | (脾、|
          | 胃) |
           \   |   /
            \  |  /
             \ | /
              \|/
         舌根(肾、
         肠、膀胱)

分析内容

  • 舌尖区域:心与肺的状况
  • 舌中心区域:脾与胃的功能
  • 舌边缘:肝与胆的模式
  • 舌根区域:肾、肠道和膀胱健康
  • 区域差异:各区域的颜色或舌苔差异

技术细节

  • 训练方法:分割+分类
  • 分析区域:5个主要区域
  • 整合:结果用于脏腑特定见解

临床相关性

舌尖红而舌体正常通常表明心火或情绪压力。舌根厚苔可能提示下肠道的消化问题。区域分析增加了单点观察无法实现的特异性。


模型A4:边缘与表面分析(舌边与舌面)

目的

舌头的边缘和表面纹理揭示了气的流动、结构完整性和慢性病的相关信息。

分析内容

边缘特征

  • 边缘光滑:气流正常
  • 齿痕/波浪状:脾气虚、体液滞留
  • 边缘红色:肝热、情绪郁结
  • 边缘紫色:血瘀
  • 边缘肿胀:湿气积聚

表面特征

  • 裂纹/裂缝:阴虚、慢性耗损
  • 地图状:胃阴虚
  • 刺状突起:热积聚
  • 光滑如镜:严重阴虚
  • 溃疡:热毒

技术细节

  • 训练图像:1,623张边缘/表面样本
  • 特征检测:边缘检测算法+卷积神经网络分类
  • 细粒度:检测小至2毫米的特征

研究验证

利用图像分析的研究发现,舌表面裂纹与影响体液的慢性病相关。我们的模型基于此研究,同时结合中医辨证模式识别。


模型A5:舌苔分析(舌苔)

目的

舌苔提供了关于消化健康和病理因素的即时信息。模型A5是我们临床意义最强的模型之一。

分析内容

舌苔厚度

厚度中医解释
无(剥苔)阴虚、慢性病
薄苔正常,消化健康
中等厚度病理因素发展中
厚苔湿气或病邪

舌苔颜色

颜色中医解释
白苔寒、湿
黄苔热、炎症
灰苔严重寒或热
黑苔极端热或寒,危急

舌苔分布

  • 舌根重:下消化道问题
  • 舌中心重:胃/脾问题
  • 部分剥苔:胃阴虚
  • 不均匀:混合模式

技术细节

  • 训练图像:2,156张舌苔样本
  • 颜色分析:HSV颜色空间分割
  • 纹理分析:灰度共生矩阵(GLCM)
  • 准确率:舌苔分类准确率89.1%

为什么舌苔最重要

舌苔比其他舌头特征变化更快,非常适合追踪急性病情和治疗反应。它通常是疾病的早期信号,也是恢复时最先正常化的特征。


模型A6:颜色分析(舌色)

目的

舌体颜色反映了血液质量、循环状况和温度平衡。模型A6提供了精准的颜色分类,这是中医辨证的重要基础。

颜色类别及意义

颜色RGB范围中医模式相关症状
淡白低饱和度粉色气血虚、阳虚疲劳、四肢冰冷、虚弱
淡红正常粉红色健康平衡无 - 最佳状态
红色鲜红色热证口渴、易怒、炎症
深红/绛红深红色重热、阴虚夜汗、焦虑、灼热感
紫色蓝紫色调血瘀疼痛、心血管问题
青色青紫色调严重寒、血瘀危急 - 需就医

技术细节

  • 训练图像:1,934张颜色验证样本
  • 颜色模型:LAB颜色空间以提高感知准确性
  • 光线校正:自动白平衡校正
  • 子区域分析:检测不同区域的颜色差异

颜色分析的挑战

由于以下原因,摄影中的颜色分析极具挑战性:

  • 光线条件变化
  • 不同相机传感器
  • 屏幕校准差异

我们的模型通过以下方式解决:

  1. 参考颜色校正,使用已知肤色
  2. 多种颜色空间分析(RGB、HSV、LAB)
  3. 置信评分,标记不确定的读数
  4. 用户指导,提供最佳拍照条件建议

模型A7:湿润度分析(舌润燥)

目的

舌头的湿润度反映了体液代谢以及阴阳平衡。模型A7通过评估水分状态完成我们的分析。

湿润度分类

等级外观中医解释
湿润/滴水明显湿润,唾液积聚阳虚、体液积聚
适度湿润正常健康光泽体液平衡
略干光泽减少轻微体液不足
干燥哑光外观阴虚、热耗体液
干裂裂纹、粗糙纹理严重阴虚

技术细节

  • 训练图像:1,431张湿润度验证样本
  • 检测方法:镜面反射分析+纹理分类
  • 相关性:通常与舌苔分析结合以确认模式

临床意义

湿润度水平有助于区分外观相似的模式:

  • 红舌+干燥 = 阴虚热
  • 红舌+湿润 = 湿热
  • 淡白舌+湿润 = 阳虚伴湿
  • 淡白舌+干燥 = 气阴两虚

7种模型如何协同工作

当您上传照片到MyZenCheck时,以下是发生的过程:

第一步:验证(模型A1)

接收图像 → A1检查质量 → 通过/失败决策

                   如果通过:进入分析
                   如果失败:请求新照片

第二步:并行分析(模型A2-A7)

有效图像分为6个并行流程:
├── A2:形状分析 ────────┐
├── A3:位置分析 ───────┤
├── A4:边缘/表面分析 ─┼──→ 结果聚合
├── A5:舌苔分析 ───────┤
├── A6:颜色分析 ───────┤
└── A7:湿润度分析 ─────┘

第三步:模式综合

我们的协调层结合所有模型的发现:

  1. 将区域发现(A3)与特征发现(A2、A4-A7)相关联
  2. 根据综合观察识别中医模式
  3. 为每个发现生成置信评分
  4. 生成个性化见解和建议

第四步:结果交付

  • 关键发现摘要
  • 中医模式识别
  • 健康建议
  • 比较跟踪(如果存在先前分析)

总处理时间:3-5秒


训练数据:准确性的基础

我们的数据集:10,847+经过验证的图像

高质量的训练数据是任何AI系统的基础。我们的数据集包括:

来源图像数量验证方式
临床合作4,200+专家标注
研究合作2,800+同行评审
验证用户提交3,847+多专家共识

验证过程

每张训练图像都经过:

  1. 初步筛选 - 图像质量评估
  2. 专家标注 - 持证中医师注解
  3. 共识审查 - 多位专家验证标注
  4. 边缘案例讨论 - 高级医师审查模糊案例

多样性与代表性

我们的训练数据包括:

  • 年龄范围:18-85岁
  • 地理多样性:15+个国家
  • 病情多样性:包括健康和各种中医证型
  • 光线条件:各种自然和人工环境

准确性与验证:87.3%一致性

我们如何衡量准确性

我们通过将AI分析与中医师专家的分析进行比较来衡量性能:

验证研究设计

  • 500张测试图像(未用于训练)
  • 3位持证中医师独立分析每张图像
  • 将AI分析与专家共识进行比较
  • 计算评估者间一致性

各模型结果

模型准确率专家一致性
A1:检测98.2%不适用
A2:形状84.2%81.5%
A3:位置86.7%79.2%
A4:边缘/表面82.9%77.8%

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