[发明专利]基于field map对fMRI中的几何畸变伪影进行校正的方法

摘要

基于field map对fMRI中的几何畸变伪影进行校正的方法，多通道相控阵线圈图像(幅值图和相位图)的重建，对幅值图进行分割做掩膜、对相位图进行相位去卷绕，field map的生成，field map的去噪声，生成体素位移图和进行几何畸变校正；在field map去噪声的过程中，依据噪声来源不同，分别采用腐蚀的幅值图做掩膜去除边缘噪声和用去尖峰、中值滤波和高斯平滑方法去除内部噪声，两种方法的结合有效的去除了field map的噪声，利用field map对功能磁共振图像的校正效果明显，简单高效，具有很高的信噪比，能很好地改善其图像品质。

主权项

1.基于field map对fMRI中的几何畸变伪影进行校正的方法，其特征在于，具体步骤如下：(1)、多通道相控阵线圈图像重建，多通道相控阵线圈是由多个基本子线圈构成，每个子线圈都接收全部脑区或其它扫描区域产生的磁共振信号，最后将各个线圈接收的信号进行重建，得到完整的脑区图像；(2)、幅值图分割做掩膜，对field map做掩膜运算，去除脑组织之外的信息，对重建后的幅值图像进行分割，去除头骨部分，将分割后的幅值图像作为field map的掩膜；(3)、相位去卷绕，采用PRELUDE算法来进行相位去卷绕，该算法通过一种区域生长的方法优化cost函数来判定相邻相位区域的相位差值，最后利用该差值对各个相邻区域进行相位恢复去卷绕；(4)、Field map的生成，从多通道中采集到的相位图的取值范围为0～4096，首先对各个通道的相位图进行归一化，将取值范围归一化到0～2π，经过多通道的相位重建后，相位差图的取值范围为‑π到+π，再通过计算得到的field map；(5)、Field map去噪，对于field map的边缘噪声，采取腐蚀运算将其去除；对于field map的内部噪声，采用卷积滤波方式进行去噪，具体做法是先采用去尖峰和中值滤波去除尖峰噪声，然后再用高斯平滑滤波对含噪声的field map做进一步的平滑；(6)、生成体素位移图，获得了去噪后的field map后，依据下式计算体素位移图：其中即为体素位移，Δf(x,y)即为去噪后的field map，N_y为y方向采样点总个数,BW为读出方向的采样带宽,τ_r为读出方向转换梯度的上升时间；(7)、对几何畸变图像进行校正:利用去噪后的field map和体素位移图对几何畸变的EPI图像按体素进行位置移动，对移动后产生的空隙进行插值计算，得到校正的EPI图像。