[发明专利]卷褶视野磁共振图像的重建方法、计算机设备及存储介质有效
申请号: | 202110524453.4 | 申请日: | 2021-05-13 |
公开(公告)号: | CN113298902B | 公开(公告)日: | 2022-11-25 |
发明(设计)人: | 梁栋;贾森;丘志浪;张磊;王海峰;刘新;郑海荣 | 申请(专利权)人: | 中国科学院深圳先进技术研究院 |
主分类号: | G06T11/00 | 分类号: | G06T11/00 |
代理公司: | 深圳市铭粤知识产权代理有限公司 44304 | 代理人: | 孙伟峰;但念念 |
地址: | 518055 广东省深圳*** | 国省代码: | 广东;44 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 视野 磁共振 图像 重建 方法 计算机 设备 存储 介质 | ||
1.一种卷褶视野磁共振图像的重建方法,其特征在于,所述重建方法包括:
获取目标对象在第一脉冲序列激发下的卷褶视野欠采样数据;
获取目标对象在第二脉冲序列激发下的全视野自校准采样数据;
根据所述全视野自校准采样数据计算K空间的卷积核;
根据所述卷褶视野欠采样数据、卷积核进行图像重建,获得磁共振图像;
其中,若所述卷褶视野欠采样数据为采用笛卡尔采样轨迹模式获得的欠采样数据,所述第一脉冲序列和所述第二脉冲序列相同;
其中,所述根据所述卷褶视野欠采样数据、卷积核进行图像重建,获得磁共振图像,包括:
根据所述卷褶视野欠采样数据、卷积核建立优化模型,所述优化模型为:
其中,I表示单位矩阵,Fxy表示沿着频率编码方向和相位编码方向的二维傅里叶变换,G表示卷积核,M表示卷褶视野K空间的欠采样模板,D表示全视野K空间变换到卷褶视野K空间的变换算子,λ表示稀疏约束权重,W表示小波变换,y表示步骤S1中获得的卷褶视野欠采样数据,x表示待求解的全视野采样数据,H表示对矩阵求共轭转置;
采用共轭梯度法、快速软阈值迭代或交替方向乘子法求解所述优化模型的最小值并将所述优化模型的最小值所对应的数据作为全视野采样数据;
将所述全视野采样数据进行傅里叶逆变换获得两组多通道图像;
对所述两组多通道图像进行通道合并获得磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的重建方法,其特征在于,若所述卷褶视野欠采样数据为采用波浪可控混叠编码采样轨迹模式获得的欠采样数据,所述第一脉冲序列是由所述第二脉冲序列增加正弦梯度场获得,在根据所述卷褶视野欠采样数据、卷积核进行图像重建,获得磁共振图像之前,所述重建方法还包括:
根据目标对象的全视野二维全采样数据获得点扩散函数;
相应的,根据所述卷褶视野欠采样数据、卷积核进行图像重建,获得磁共振图像具体为:
根据所述卷褶视野欠采样数据、点扩散函数、卷积核进行图像重建,获得磁共振图像。
3.根据权利要求2所述的重建方法,其特征在于,所述根据目标对象的全视野二维全采样数据获得点扩散函数,包括:
获取目标对象在第三脉冲序列激发下的第一全视野二维全采样数据;
获取目标对象在第四脉冲序列激发下的第二全视野二维全采样数据,所述第四脉冲序列是由所述第三脉冲序列增加正弦梯度场获得;
将所述第二全视野二维全采样数据除以所述第一全视野二维全采样数据得到点扩散函数。
4.根据权利要求3所述的重建方法,其特征在于,所述将所述第二全视野二维全采样数据除以所述第一全视野二维全采样数据得到点扩散函数,包括:
将所述第二全视野二维全采样数据除以所述第一全视野二维全采样数据得到初始点扩散函数;
将所述初始点扩散函数在K空间沿着频率编码方向进行线性拟合获得点扩散函数。
5.根据权利要求2所述的重建方法,其特征在于,所述根据所述卷褶视野欠采样数据、点扩散函数、卷积核进行图像重建,获得磁共振图像,包括:
根据所述卷褶视野欠采样数据、点扩散函数、卷积核建立优化模型;
求解所述优化模型的最小值并将所述优化模型的最小值所对应的数据作为全视野采样数据;
将所述全视野采样数据进行傅里叶逆变换获得两组多通道图像;
对所述两组多通道图像进行通道合并获得磁共振图像。
6.根据权利要求1~5任一项所述的重建方法,其特征在于,所述根据所述全视野自校准采样数据计算K空间的卷积核,包括:
采用滑动窗口以预定的步长对所述全视野自校准采样数据进行遍历,所述滑动窗口的大小与所述卷积核的大小相等;
将所述全视野自校准采样数据中与滑动窗口中心点位置对应的数据作为第一数据,将所述全视野自校准采样数据中与所述滑动窗口除中心点外其他位置对应的数据作为第二数据;
求解将所述第二数据映射至所述第一数据的权重系数向量;
对所述权重系数向量进行拼接,获得所述卷积核。
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