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<title>掌中物语——基于掌纹检测的健康建议系统</title>
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<div class="row">
<div class="col-md-7 col-sm-7">
<div class="fh5co-owl-text-wrap">
<div class="fh5co-owl-text">
<h1 class="fh5co-lead to-animate">经验科学</h1>
<h2 class="fh5co-sub-lead to-animate">掌纹辅助诊断是皮纹学的应用之一。通过前人反复细致的观察与验证，逐步探索出掌纹与人体健康关系的一些规律。在现代临床医学中成为医生辨别多种疾病的重要辅助诊断手段之一。</h2>
<p class="to-animate-2"><a href="#" data-nav-section="ideas" class="btn btn-primary btn-lg">查看详情</a></p>
</div>
</div>
</div>
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<div class="iphone to-animate-2"><img src="images/iphone-2.png" alt="error"></div>
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<div class="fh5co-owl-text-wrap">
<div class="fh5co-owl-text">
<h1 class="fh5co-lead to-animate">神经网络</h1>
<h2 class="fh5co-sub-lead to-animate" style="font-size=18px">运用神经网络实现掌纹健康建议系统，可以在一定程度上解决传统的符号知识处理方法中存 在的知识获取的瓶颈、学习能力差、知识库管理等困难。由于它所使用的专家知识是从样本学习中获取的。因此在一定程度上也克服了一般医学专家知识不完备的缺陷，从而提高了系统的可靠性和准确性。</h2>
<p class="to-animate-2"><a href="#"data-nav-section="programming" class="btn btn-primary btn-lg">查看详情</a></p>
</div>
</div>
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<div class="iphone to-animate-2"><img src="images/iphone-1.png" alt="error"></div>
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<div class="overlay"></div>
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<div class="row">
<div class="col-md-8 col-md-offset-2 text-center">
<div class="fh5co-owl-text-wrap">
<div class="fh5co-owl-text">
<h1 class="fh5co-lead to-animate">Azure betters the future</h1>
<h2 class="fh5co-sub-lead to-animate">感谢Azure云平台提供服务</h2>
<p class="to-animate-2"><a href="https://azure.microsoft.com/en-gb" target="_blank" class="btn btn-primary btn-lg">访问Azure</a></p>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div id="fh5co-about-us" data-section="ideas">
<div class="container">
<div class="row row-bottom-padded-lg" id="about-us">
<div class="col-md-12 section-heading text-center">
<h2 class="to-animate">想法来源</h2>
<div class="row"></div>
<div class="col-md-12 text-center to-animate " style="color: #666; width: 52%; left: 24%;">
<p>慢性病本不可怕，可我们总是在它们发作的厉害的时候才会想起去医院检查，错过了治疗良机。根据中医手诊理论，在我们感觉到病情之前，身体已经传递出了一些信号，比如掌纹。 </p>
</div>
</div>
<div class="col-md-8 to-animate">
<img src="images/img_1.jpg" class="img-responsive img-rounded" alt="Free HTML5 Template">
</div>
<div class="col-md-4">
<h2 class="to-animate text-center">理论依据</h2>
<p>中医学以整体观为核心，“内之应，皆有表里，其皆然也“，当人体身体状况发生变化，在某些情况下会反应掌纹之中。同样的在西方皮纹学的研究发展中，越来越多的证据表明，皮纹的形式与某些主要的遗传基因及机体某些紊乱有着密切联系。现代解剖学已向人们揭示：在人体大脑皮质所占区域比例最大的是人体的手掌知觉神经和运动神经。手掌与大脑联系密切，因而，内脏发生某种异常变化时，这种信息能较快的反应在手掌。</p>
<p>据文献记载，我国在秦汉时期就已经指纹用于鉴定，在唐宋时代指纹和掌纹已经广泛应用于婚约休书、狱词供状、借贷契约、买卖文凭、军队名籍等方面。因此， 世界著名皮纹史学家 Heindl 指出:“中国是世界上应用指纹的发源地”。英国皮 纹学家 Penrose 亦说:“早期的皮纹样本能从中国古代公文中找到”。但真正把皮纹学系统化、科学化的是欧洲国家。17世纪，随着自然科学的发展，尤其是人体解剖学、组织学和生理学的出现为皮纹 学的发展奠定了科学的理论基础，开启了近、现代皮纹学时代。
</p>
</div>
<div class="row">
<div class=" col-md-12 to-animate" id="team">
<p>皮纹学在医学疾病诊断中具有重要指导意义，国内外学者对此进行了大量的研究予以证实。目前皮纹学的研究主要集中于掌纹，并且比较详细，半个多世纪来的学术探讨，已经使得掌纹研究从基础形态走向了临床实践。经查阅大量文献资料，在这里展示个别遗传疾病和慢性疾病患者掌纹异变与正常人掌纹异变的对比。</p>
</div>
</div>
<div class="row" name="chart" id="team" >
<div class=" to-animate" id="pic" style="left: 2%; width:100%; height: 450%;"> </div> </div>
<p class="col-md-12 to-animate text-center" style="color:#666;">病理纹在某些慢性病或遗传病中的奇异性</p>
<script type="text/javascript" src="http://echarts.baidu.com/gallery/vendors/echarts/echarts.min.js"></script>
<script type="text/javascript" src="http://echarts.baidu.com/gallery/vendors/echarts-gl/echarts-gl.min.js"></script>
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<script type="text/javascript" src="http://echarts.baidu.com/gallery/vendors/echarts/extension/dataTool.min.js"></script>
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<script type="text/javascript" src="http://api.map.baidu.com/api?v=2.0&ak=ZUONbpqGBsYGXNIYHicvbAbM"></script>
<script type="text/javascript" src="http://echarts.baidu.com/gallery/vendors/echarts/extension/bmap.min.js"></script>
<script type="text/javascript" src="http://echarts.baidu.com/gallery/vendors/simplex.js"></script>
<script type="text/javascript">
var dom = document.getElementById("pic");
var myChart = echarts.init(dom);
var app = {};
option = null;
app.title = '病理纹在某种疾病中的奇异性';
option = {
tooltip : {
trigger: 'axis',
axisPointer : { // 坐标轴指示器，坐标轴触发有效
type : 'shadow' // 默认为直线，可选为：'line' | 'shadow'
}
},
legend: {
data:['正常', '患病']
},
grid: {
left: '3%',
right: '4%',
bottom: '3%',
containLabel: true
},
xAxis : [
{
type : 'value'
}
],
yAxis : [
{
type : 'category',
axisTick : {show: false},
data : ['170例食道癌女性患者\n\nI4花纹异常',
'先天性唇愕裂患者\n\n悉尼手',
'智力低下儿童\n\nATD角度大于41',
'食管责门癌患\n\n鱼际花纹',
'800例精神分裂\n\n皱纹掌',
'129例冠心病\n\nATD角度大于41']
}
],
series : [
{
name:'正常',
type:'bar',
label: {
normal: {
show: true,
position: 'inside'
}
},
data:[65.8, 1.0, 13.95, 12, 10, 10.08]
},
{
name:'患病',
type:'bar',
stack: '总量',
label: {
normal: {
show: true
}
},
data:[80.5, 7.3, 55.81, 35.9, 35.5, 22.48]
},
]
};
;
if (option && typeof option === "object") {
myChart.setOption(option, true);
}
</script>
<div lass="row">
<div lass="col-md-8 to-animate" id="note1" style="display: none; font-size: 14px;">
<p>《170例食道癌皮纹特征》生物学教研室 胡玉莲 孙素馨 张业珠 南京医学院报第3期
</p>
<p>《43例弱智儿童皮纹观察初步报告》 罗源县卫生防疫站 林 旭 福建医药杂志1996年第18卷第3期</p>
<p>《食管癌和责门癌病人的皮纹学研究》河南省肿瘤研完所 祁岩超 祝斐明 买 玲 王 艳 笃 铭 实用肿瘤杂志1990年 第5卷 第2期</p>
<p>《精神分裂症800例掌纹检查报告》哈尔滨市第一专科医院 于彦文 吴铮碗 魏树森</p>
<p>《冠心病患者手部皮纹学特征分析》宋晓霞 余 冰 彭 亮 霍正浩 党 洁 陆 宏 宁夏医科大学学报 第 36 卷 10 期 2014 年 10 月</p>
<p>《先天性唇愕裂患者的手纹分析》 佳木斯医学院 附属口腔医院 祁佐良 宋宪民 李二格 富建明带</p>
</div>
</div>
<div lass="row">
<p class="col-md-12 to-animate text-center" ><a class="btn" rel="external nofollow" onclick="javascript:cc('note1');return false;">查看/收起 数据来源</a></p>
</div>
<div lass="row">
<div class="col-md-12 to-animate text-center" >
<p style="color: #777; font-size: 24px"> <b>基于上述分析，我们有理由相信掌纹能够反映出某些人体内在异常</b></p>
<p style="color: #777; font-size: 24px"> <b>
于此同时，我们希望能够通过 AI 和 Azure 搭建基于掌纹信息提取的健康建议系统</b></p>
<p style="color: #777; font-size: 24px"> <b>让更多的潜在患者提前发现危险信号，及时就医检查，预防或医治疾病</b>
</p>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div id="fh5co-our-services" data-section="programming">
<div class="container">
<div class="row row-bottom-padded-sm">
<div class="col-md-12 section-heading text-center">
<h2 class="to-animate">程序开发</h2>
<div class="row">
<div class="col-md-8 col-md-offset-2 to-animate">
<h3>掌中物语——基于掌纹病理特征的健康建议系统的开发主要集中在两个方面：一是利用图象处理与模式识别技术对掌纹图象进行分析和特征提取；二是根据掌纹诊病的专家知识，将标注过的掌纹病理特征训练神经网络。用户只需上传自己手掌的照片便可获取相应的健康建议。同时我们允许用户反馈每条建议是否准确，再结合用户返回的掌纹数据对现有神经网络模型进行修正，以提升神经网络模型的准确性。</h3>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="row">
<div class="col-md-4">
<div class="box to-animate">
<div class="icon colored-1"><span><i class="icon-mustache"></i></span></div>
<h3>专家知识库</h3>
<p> 采用sqlite数据库存取掌纹信息和疾病标注，录入王晨霞，赵理明等老师的文献资料。作为神经网络训练的样本。</p>
</div>
<div class="box to-animate">
<div class="icon colored-4"><span><i class="icon-heart"></i></span></div>
<h3>UI设计</h3>
<p>增强软件页面操作的明确性，加强界面的简约性，功能简化，方便各个年龄阶段的人检测自己潜在的慢性疾病或遗传疾病。</p>
</div>
</div>
<div class="col-md-4">
<div class="box to-animate">
<div class="icon colored-2"><span><i class="icon-graph"></i></span></div>
<h3>神经网络</h3>
<p>通过神经网络，随着样本量的增加，预测系统会越来越完善。</p>
</div>
<div class="box to-animate">
<div class="icon colored-5"><span><i class="icon-rocket"></i></span></div>
<h3>易推广——微信小程序</h3>
<p>微信小程序是一种无须用户对应用进行下载安装操作即可直接使用的全新应用，它 实现了应用“触手可及”的梦想，体现了“用完即走”的理念。</p>
</div>
</div>
<div class="col-md-4">
<div class="box to-animate">
<div class="icon colored-3"><span><i class="icon-eye"></i></span></div>
<h3>总体架构设计</h3>
<p>C/S结构：所有图像处理，结果计算均部署在Azure之上。通过网络返回最终结果到客户端。<a herf="#tec_">查看详情</a></p>
</div>
<div class="box to-animate">
<div class="icon colored-6"><span><i class="icon-user"></i></span></div>
<h3>开源</h3>
<p>鼓励提交新的特征识别方法以及诊断报告，同时欢迎将我们的代码移为它用。 </p>
</div>
</div>
<div class="row">
<div class="col-md-12 to-animate" >
<style>
html {
font-size: 16px;
}
body {
font-family: "Open Sans","Clear Sans","Helvetica Neue",Helvetica,Arial,sans-serif;
color: rgb(51, 51, 51);
line-height: 1.6;
}
#write{
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padding: 20px 30px 40px 30px;
padding-top: 20px;
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#write > ul:first-child,
#write > ol:first-child{
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}
body > *:first-child {
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}
body > *:last-child {
margin-bottom: 0 !important;
}
a {
color: #4183C4;
}
h1,
h2,
h3,
h4,
h5,
h6 {
position: relative;
margin-top: 1rem;
margin-bottom: 1rem;
font-weight: bold;
line-height: 1.4;
cursor: text;
}
h1:hover a.anchor,
h2:hover a.anchor,
h3:hover a.anchor,
h4:hover a.anchor,
h5:hover a.anchor,
h6:hover a.anchor {
/*background: url("file:///Users/lynette/Library/Application%20Support/images/modules/styleguide/para.png") no-repeat 10px center;*/
text-decoration: none;
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h1 tt,
h1 code {
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h5 code {
font-size: inherit;
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h6 code {
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}
h6 {
font-size: 1em;
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}
p,
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ol,
dl,
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li>ul {
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hr {
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body > h1:first-child + h2 {
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a:first-child h1,
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a:first-child h5,
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table tr th:last-child,
table tr td:last-child {
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<div class='typora-export' >
<div id='write' class = 'is-mac'><h2 name="tec_" id="tec_"><a name='header-n0' class='md-header-anchor '></a>总体技术架构</h2><p><div align="center">
<img src="readme_static/frame.jpg" width = "600" height = "400" alt="图片名称" align=center /> <br/>
</div> </p><h3><a name='header-n6' class='md-header-anchor '></a>Wechat</h3><p >我们在客户端上选择微信平台的小程序，因为它兼容性好且占用户资源少。 <br/>
小程序的实现上传图片给服务器，接受并显示服务器回传的诊断报告。 <br/>
小程序有一些高级的api可以调用，我们主要用了如下api</p><ul><li><strong>wx.chooseImage</strong> 用来选择图片<br/></li><li><strong>wx.uploadFile</strong> 用来上传图片<br/></li><li><strong>wx.previewImage</strong> 根据url来预览图片<br/></li></ul><h3><a name='header-n21' class='md-header-anchor '></a>云端</h3><p>我们采用Azure提供的CVM(Cloud Virtual Machine)．系统版本是centos7.2。 <br/>
我们的网络服务采用的nginx+django．django完成所有的网络功能架构部署．由于wechat的安全需要，我们需要nginx开启https协议。 <br/>
我们的所有图片处理以python opencv为主，其提供了大量的操作工具。同时我们用pillow来生成报告 <br/></p><h4><a name='header-n26' class='md-header-anchor '></a>Region Of Interest</h4><p>这一环节接受wechat端发送的手掌图片，将感兴趣的图片区域进行处理送到下一环节。流程图如下：<br/>
<div align="center">
<img src="readme_static/roi.jpg" width = "600" height = "500" alt="图片名称" align=center />
</div>
具体操作步骤包括： </p><blockquote><p><strong>FindContour--手掌轮廓检测。</strong> 手掌能够和背景分离的依据是他们在YCrCb空间中差距比较大，所以将图片转为YCrCb后设置阈值既可分离。将其二值化后我们用opencv提供的<code>cv2.findcontour</code>函数来寻找轮廓， 最大的轮廓就应该是手掌的轮廓。</p><p><strong>FindAnchor--定锚。</strong> 为了下一步的区域划分，必须要给出几个参考点。我们参考点选择的是4个指沟的位置。先用<code>cv2.convexHull</code>函数求得手掌的凸包, 再用<code>cv2.convexityDefects</code>函数去寻找轮廓中和凸包距离的所有极大值点。而我们观察到人手掌的4个指沟恰好是距离凸包最远的4个极值点，所以经过排序后就得到了4个指沟。为了更加精确的划分区域，我们通过寻找突变斜率来寻找指沟的左下角和有下角，这样一共就有8个参考点。</p><p><strong>DivideRegion--区域划分。</strong> 根据参考点的位置就可以划分区域。目的是一个区域尽可能只包含一条特征掌纹。 <br/></p></blockquote><h4><a name='header-n41' class='md-header-anchor '></a>Feature Extract</h4><p>这一环节接收多个区域图片，对每一个区域进行特征提取，判断特征是否存在，返回一个{特征名：True/False}的字典, 为下环节的生成报告做准备。下面流程图以7线为例： <br/>
<div align="center"><img src="readme_static/feature.jpg" width = "600" height = "500" alt="图片名称" align=center /></div><br/>
具体操作步骤包括： <br/></p><blockquote><p><strong>Blur&Threshold--通过模糊和二值化来预处理。</strong> 经过多次实验，我们最终是通过<code>cv2.blur</code>函数进行<code>kernel=1</code>的模糊， 通过<code>cv2.threshold</code>函数进行<code>threshold=88</code>的二值化<br/></p></blockquote><blockquote><p><strong>FeatureExtract特征检测。</strong> 对于不同的线有不同的特征提取方法，这也是我们要做开源的原因。对于7线来说，我们先通过<code>cv2.canny(10,100)</code>函数来进行边缘检测，然后通过<code>cv2.HoughLines</code>函数通过统计投票的方式来检测直线。由于我们想要的是只是判断纵向线是否存在，所以在排名靠前的若干直线中，要筛选角度满足一定条件的。如果筛选出则认为7线存在。然后以python字典的方式输出结果给下一环节。</p></blockquote><h4><a name='header-n52' class='md-header-anchor '></a>Generate Report</h4><p>这一环节汇总上一环节给出的字典，基于已有的数据库和神经网络，将已存在的特征匹配的数据内容打印成报告。同时将原图像与处理后的roi部分拼接起来供用户查阅。 <br/></p><p>效果图如下所示 <br/>
<div align="center">
<img src="readme_static/report.jpeg" width = "500" height = "1500" alt="图片名称" align=center /> <br/>
</div></p><h4><a name='header-n61' class='md-header-anchor '></a>Database&Neural Network</h4><p>数据库中存放的数据来自于根据手诊书籍或者论文。神经网络中的数据来自于用户提供的数据与标签。 <br/>
数据库选用轻量级的sqlite <br/>
我们提供两种模式，大众模式和专家模式。大众模式下人们只能够查看诊断结果不能够对神经网络做出修改，专家模式下用户可以提供数据与标签用于数据训练。 <br/></p><p> </p></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div id="fh5co-features" data-section="Azure">
<div class="container">
<div class="row">
<div class="col-md-12 section-heading text-center">
<h2 class="single-animate animate-features-1">我们与Azure</h2>
<div class="row">
<div class="col-md-8 col-md-offset-2 single-animate animate-features-2">
<h3>Azure 提供</h3>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="row row-bottom-padded-sm">
<div class="col-md-4 col-sm-6 col-xs-6 col-xxs-12 fh5co-service to-animate">
<div class="fh5co-icon"><i class="icon-present"></i></div>
<div class="fh5co-desc">
<h3>CVM</h3>
<p>我们的服务是架设在azure的linuxCVM中，完成服务器搭建和数据处理模块 </p>
</div>
</div>
<div class="col-md-4 col-sm-6 col-xs-6 col-xxs-12 fh5co-service to-animate">
<div class="fh5co-icon"><i class="icon-eye"></i></div>
<div class="fh5co-desc">
<h3>负载均衡</h3>
<p>当访问量大的时候，负载均衡能够帮我们提高效率 </p>
</div>
</div>
<div class="clearfix visible-sm-block visible-xs-block"></div>
<div class="col-md-4 col-sm-6 col-xs-6 col-xxs-12 fh5co-service to-animate">
<div class="fh5co-icon"><i class="icon-crop"></i></div>
<div class="fh5co-desc">
<h3>ICP 备案</h3>
<p>由于我们的客户端基于微信，我们必须适用备过案的域名 </p>
</div>
</div>
<div class="col-md-4 col-sm-6 col-xs-6 col-xxs-12 fh5co-service to-animate">
<div class="fh5co-icon"><i class="icon-speedometer"></i></div>
<div class="fh5co-desc">
<h3>数据库</h3>
<p>Azure 在数据库的支持上为我们的开发带来了便利 </p>
</div>
</div>
<div class="clearfix visible-sm-block visible-xs-block"></div>
<div class="col-md-4 col-sm-6 col-xs-6 col-xxs-12 fh5co-service to-animate">
<div class="fh5co-icon"><i class="icon-heart"></i></div>
<div class="fh5co-desc">
<h3> 计算机视觉 API</h3>
<p>用了图像中提取文字的API </p>
</div>
</div>
<div class="col-md-4 col-sm-6 col-xs-6 col-xxs-12 fh5co-service to-animate">
<div class="fh5co-icon"><i class="icon-umbrella"></i></div>
<div class="fh5co-desc">
<h3>流分析</h3>
<p>流分析让我们更好的掌握用户的行为 </p>
</div>
</div>
<div class="clearfix visible-sm-block visible-xs-block"></div>
</div>
</div>
</div>
<div id="fh5co-pricing" data-section="market">
<div class="container">
<div class="row">
<div class="col-md-12 section-heading text-center">
<h2 class="single-animate animate-pricing-1">市场调查</h2>
<div class="row">
<div class="col-md-8 col-md-offset-2 subtext single-animate animate-pricing-2">
<h3>掌纹诊疗仍受限于传统人工看诊，有一般医学专家知识不完备的缺陷</h3>
</div>
</div>
</div>
</div>
<div class="row">
<div class="col-md-3 col-sm-6">
<div class="price-box to-animate">
<h2 class="pricing-plan">健康筛查机器人</h2>
<div class="price"><sup class="currency">$</sup>16,000<small>/台</small></div>
<p>通过测量脉搏结合手掌光电信息来自动诊断</p>
<hr>
<ul class="pricing-info">
<li>北京康加公司</li>
<li>3$/次，自动发送健康报告到微信</li>
<li>北京市五道口圣熙八号顶楼有一个</li>
<li>诊断一次2分钟</li>
<li>顾客门说诊断结果挺准的</li>
</ul>
</div>
</div>
<div class="col-md-3 col-sm-6">
<div class="price-box to-animate">
<h2 class="pricing-plan">掌纹采集仪器</h2>
<div class="price"><sup class="currency">$</sup>3,000<small>/台</small></div>
<p>经度比较高的掌纹扫描仪器</p>
<hr>
<ul class="pricing-info">
<li>北京北大高科指纹技术有限公司</li>
<li>精度高能够看到汗孔</li>
<li>价格太贵</li>
</ul>
</div>
</div>
<div class="clearfix visible-sm-block"></div>
<div class="col-md-3 col-sm-6 to-animate">
<div class="price-box popular">
<!-- <div class="popular-text">皮肤纹协助临床诊断市场空白</div>-->
<h2 class="pricing-plan">手诊专家</h2>
<div class="price"><sup class="currency">$</sup>??<small>/次</small></div>
<p>手诊专家一般有自己的诊所，也出自己的书籍</p>
<hr>
<ul class="pricing-info">
<li>王晨霞</li>
<li>赵明理</li>
<li>王大有</li>
<li>很多人愿意相信手诊专家，但是资源稀缺</li>
</ul>
</div>
</div>