[发明专利]图像合成方法与装置

权利要求书

1.一种图像合成方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，获取多个3T磁共振样本图像组成3T磁共振图像样本集，获取多个7T磁共振样本图像组成7T磁共振图像样本集；

将3T磁共振图像样本集中的一个3T磁共振样本图像和7T磁共振图像样本集中的一个7T磁共振样本图像组成一对3T-7T样本图像组，即可得到Q对3T-7T样本图像组，Q为大于等于1的自然数；

步骤2，输入任一3T磁共振图像作为当前3T图像，该当前3T图像不属于3T磁共振图像样本集，所述当前3T图像包括多个图像片；

步骤3，从当前3T图像中的多个图像片中任选一图像片作为当前3T图像片x，在3T磁共振图像样本集中挑选前L₁个与当前图像片x相似的样本图像片集合{z_3T,l|l＝1,2,…,L₁}，即得到低分辨率字典

并在7T磁共振图像样本集中挑选L₁个与当前图像片x相似的样本图像片集合{z_7T,l|l＝1,2,…,L₁}，即得到高分辨率字典

步骤4，在空间域中，通过式(1)得到通过当前3T图像片x合成的7T图像片

式中，x为当前3T图像片；

为投影矩阵，D_LR为低分辨率字典，D_HR为高分辨率字典，D′_LR为D_LR的转置，λ为正则化参数，λ0，E为单位矩阵；

在空间域中，利用低分辨率字典合成高分辨率字典，空间域中合成的高分辨率字典为其中

步骤5，在频域中，通过式(2)得到当前3T图像片x合成的7T图像片

式中，U_HR为D_HR的离散余弦变换系数，U_LR为D_LR的离散余弦变换系数，α为当前3T图像片x的离散余弦变换系数，U′_LR为U_LR的转置，λ为正则化参数，λ0，E为单位矩阵；

在频域中，利用低分辨率字典合成高分辨率字典，合成的高分辨率字典为

步骤6，通过式(3)和式(4)分别得到空间域中合成的7T图像片和高分辨率字典

式中idct(·)为逆离散余弦(DCT)变换，表示两个矩阵的阿达玛乘积；

通过式(5)和式(6)分别得到频域中合成的7T图像片和高分辨率字典

式中dct(·)为前向离散余弦变换(DCT)变换；

步骤7，将空间域中合成的7T图像片作为当前3T图像片x，将空间域中合成的高分辨率字典作为空间域中的低分辨率字典D_LR，将频域中合成的7T图像片作为当前3T图像片x的离散余弦变换系数α，将频域中合成的高分辨率字典作为低分辨率字典的离散余弦变换系数U_LR，重复步骤4至步骤6，直至空间域中合成的7T图像片和频域中合成的7T图像片均与前一次迭代图像误差小于ζ时为止，ζ≤10^-5。

2.根据权利要求1所述的图像合成方法，其特征在于，步骤2中所述当前3T图像包括多个图像片，其中每个图像片的尺寸为p×p×p，p＞0。