[发明专利]一种实时交互式的磁共振图像增强方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像的图像处理领域，尤其涉及一种实时交互式的磁共振图像增强方法及其装置。

背景技术

磁共振成像具有无损伤，软组织对比度高，且任意方向断层等特点。同时，磁共振成像的方法灵活，可以提供不同对比度的图像，不仅能够提供组织形态学信息，而且能够反映活体生物组织的功能特性(弥散、灌注、脑功能成像等)及分子水平的信息，因此磁共振成像已经广泛应用于医学临床诊断。

磁共振图像的自身对比度也偏低，同时对于低场系统和快速成像序列而言，图像的信噪比常常不够理想，这两方面部会影响医学诊断的正确性。目前常用的解决方法是使用图像后处理来提高图像质量，比如可以通过使用图像去噪算法来降低图像中的噪声，或者直接使用图像增强方法提升图像边缘、细节的对比度。

图像去噪算法与图像增强算法都能从各自的角度提升图像的质量，但也存在明显的不足。最大的困难是，这些方法都没有分离出图像的细节和噪声，同样的算法施加在不同图像细节与噪声上，增强图像的同时也增强了噪声，而去噪的同时也损失了图像中的细节。另一方面，图像增强程度的确定，相当程度上取决于观察者的主观感受。现在的图像后处理方法，去噪和增强算法较为费时，为了满足不同用户的偏好，也为了适应信噪比、细节程度不同的图像，常常预先设置好多套增强参数供用户使用，用户选择参数、观察增强效果，如果不理想，则重新选择参数、观察增强效果。其参数调整过程缺乏实时性，无法进行交互式地实时参数调整，难以获得最佳增强参数。

发明内容

本发明克服了现有技术中无法区分图像的细节与噪声且参数调整不具备实时性等缺陷，提出了一种实时交互式的磁共振图像增强方法及其装置。

本发明提出了一种实时交互式的磁共振图像增强方法，包括以下步骤：

步骤一：获取磁共振图像，对所述磁共振图像进行去噪声处理，获得低噪声磁共振图像；

步骤二：从所述磁共振图像中提取高频信息；

步骤三：从所述磁共振图像中提取边缘信息；

步骤四：设定增强参数，利用所述边缘信息，对所述高频信息进行调制；

步骤五：将调制后的高频信息融合至所述低噪声磁共振图像中，获得增强后的磁共振图像。

其中，进一步包括：

步骤六：调整增强参数并重新执行所述步骤四至所述步骤五，直至增强后的磁共振图像达到目标图像质量为止。

其中，所述步骤一中利用非局部平均法或者各向异性扩散方法去除所述磁共振图像中的噪声。

其中，所述步骤二中利用小波变换、拉普拉斯金字塔或高通滤波提取所述磁共振图像的高频信息。

其中，所述步骤三中利用最小单值段吸收核方法提取所述磁共振图像的边缘信息。

其中，所述步骤四中利用所述增强参数和边缘信息对所述高频信息进行调制时的公式如下表示：

H’＝c·||Edge||γ·H

式中，Edge表示提取的边缘信息，H表示调制前的高频信息，H’表示调制后的高频信息，c表示细节增强系数，γ表示范围增强系数。

其中，将调制后的高频信息融合至所述低噪声磁共振图像中的过程包括：将所述调制后的高频信息替换所述低噪声磁共振图像中相应的信息。

本发明还提出了一种实时交互式的磁共振图像增强装置，包括：

去噪声单元，其对所述磁共振图像进行去噪声处理，获得低噪声磁共振图像；

高频信息提取单元，其提取所述磁共振图像的高频信息；

边缘提取单元，其提取所述磁共振图像的边缘信息；

参数设定单元，其设定增强参数；

调制单元，其根据所述增强参数，利用所述边缘信息对所述高频信息进行调制，获得调制后的高频信息；

图像处理单元，其将所述调制后的高频信息与所述低噪声磁共振图像融合，生成增强后的磁共振图像；

显示单元，其显示所述增强后的磁共振图像。

其中，进一步包括输入单元，利用所述输入单元向所述参数设定单元传输调整后的增强参数，实现实时调节所述增强参数。

本发明分离出图像细节数据和图像边缘，通过调整增强参数选择性地增强边缘区域的细节而避免对平滑区域噪声的增强。

本发明利用分离的细节数据与去噪图像进行融合来实现图像的增强，融合过程的计算速度快，因此可以实时计算并呈现调整后的最终增强结果，允许用户以实时交互的方式调节增强参数并观察增强效果。