一种磁共振图像的重建方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种磁共振图像的重建方法及装置，其中，方法包括：获取用于图像重建的预设数量个K空间数字点阵；对每个K空间数字点阵进行滤波反投影重建，得到预设数量帧磁共振图像；获取用于对每个磁共振图像进行配准的参考磁共振图像；并将每个磁共振图像与对应的参考磁共振图像进行配准；将预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，先求解预设数量帧目标配准磁共振图像，在利用求解的出预设数量帧目标配准磁共振图像，求解待重建的预设数量帧磁共振图像；若满足预设条件时，将重建出的预设数量帧磁共振图像确定为预设数量帧目标磁共振图像。通过本申请实施例，重建出的预设数量帧目标磁共振图像的精度得到提高。

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振图像的重建方法及装置
本申请涉及图像重建领域，特别涉及一种磁共振图像的重建方法及装置。
技术介绍
在磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)过程中，通过在不同的时刻依次对磁共振信号接收、空间编码，得到按时间顺序排列的多个谱空间数据点阵，即得到按时间顺序排列的多个K空间数字点阵，并扫描该多个K空间数字点阵，对扫描的多个K空间数字点阵来进行图像重建，得到磁共振图像。由于压缩感知(CompressedSensing，CS)理论提出可以根据多个K空间数字点阵中小于奈奎斯特定理中的数据量的数字点阵，来重建图像，因此，对多组K空间数字点阵进行欠采样，得到欠采样后的多个K空间数字点阵，此时，在磁共振成像过程中，只扫描欠采样后的多个K空间数字点阵，进而通过盲压缩感知重建模型对欠采样后的多个K空间数字点阵重建，得到预设数量帧目标磁共振图像。但是，依据传统的盲压缩感知重建模型，对欠采样后的多个K空间数字点阵重建，得到的预设数量帧目标磁共振图像的精度较低。
技术实现思路
基于此，本申请提出了一种磁共振图像的重建方法，用以提高重建出的预设数量帧目标磁共振图像的精度。本申请还提供了一种磁共振图像的重建装置，用以保证上述方法在实际中的实现及应用。本申请提供的技术方案为：本申请提供了一种磁共振图像的重建方法，该方法包括：获取用于图像重建的预设数量个K空间数字点阵，其中，所述预设数量不小于2；针对每个K空间数字点阵，对所述K空间数字点阵进行滤波反投影重建，得到与所述预设数量个K空间数字点阵对应的预设数量帧磁共振图像；针对每帧磁共振图像，获取用于对所述磁共振图像进行配准的参考磁共振图像；并将所述磁共振图像与对应的参考磁共振图像进行配准，得到与预设数量帧磁共振图像对应的预设数量帧配准后的磁共振图像；将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像；所述目标重建模型为：在盲压缩感知重建模型中添加配准保真项，且，稀疏保真项中的图像参数表示预设数量帧配准后的磁共振图像的模型；若满足预设条件时，将重建出的预设数量帧磁共振图像确定为预设数量帧目标磁共振图像。其中，所述预设条件为：迭代次数达到预设迭代次数；在将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像之后，所述方法还包括：若迭代次数未达到预设迭代次数时，针对当前重建出的每帧磁共振图像，从当前求解得到的预设数量帧目标配准磁共振图像中，确定用于作为参考磁共振图像的目标配准磁共振图像，并将所述磁共振图像与确定出的参考磁共振图像进行配准，得到预设数量帧配准后的磁共振图像；返回执行将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型的步骤。其中，所述将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，包括：根据只保留所述目标重建模型中包含表征预设数量帧目标配准磁共振图像的参数的项的原则，来简化所述目标重建模型，得到第一模型：其中，所述第一模型中的Q表示预设数量帧配准后的磁共振图像的卡索拉蒂矩阵，G表示预设数量帧目标配准磁共振图像的卡索拉蒂矩阵，B表示稀疏编码矩阵，P表示对B进行块操作，W表示块的稀疏基，β表示权重系数，表示Frobenius范数的平方；依据Q、B、W和β的当前参数值，求解所述第一模型，得到预设数量帧目标配准磁共振图像。其中，所述将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像，包括：按照对参数求解的预设顺序：G、W、B、表示待重建的预设数量帧磁共振图像的参数f，针对所述预设顺序中从W开始的每个参数，按照只保留所述目标重建模型中包含所述参数的项的原则，将所述目标重建模型简化为第二模型；并将所述预设顺序中除所述参数之外的参数的当前参数值输入所述第二模型，来求解所述参数的当前参数值。其中，所述预设条件为：重建出的预设数量帧磁共振图像的信噪比不小于预设的目标信噪比；在将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像之后，所述方法还包括：若当前重建出预设数量帧磁共振图像的信噪比小于预设的初始信噪比，针对当前重建出的每帧磁共振图像，从当前求解得到的预设数量帧目标配准磁共振图像中，确定用于作为参考磁共振图像的目标配准磁共振图像，并将所述磁共振图像与确定出的参考磁共振图像进行配准，得到预设数量帧配准后的磁共振图像；返回执行将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型的步骤；若当前重建出预设数量帧磁共振图像的信噪比不小于所述初始信噪比，且，小于所述目标信噪比时，将当前重建出的每帧磁共振图像确定为配准后磁共振图像；返回执行所述将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像的步骤。本申请还公开了一种磁共振图像的重建装置，该装置包括：获取单元，用于获取用于图像重建的预设数量个K空间数字点阵，其中，所述预设数量不小于2；反投影重建单元，用于针对每个K空间数字点阵，对所述K空间数字点阵进行滤波反投影重建，得到与所述预设数量个K空间数字点阵对应的预设数量帧磁共振图像；第一配准单元，用于针对每帧磁共振图像，获取用于对所述磁共振图像进行配准的参考磁共振图像；并将所述磁共振图像与对应的参考磁共振图像进行配准，得到与预设数量帧磁共振图像对应的预设数量帧配准后的磁共振图像；求解单元，用于将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像；所述目标重建模型为：在盲压缩感知重建模型中添加配准保真项，且，稀疏保真项中的图像参数表示预设数量帧配准后的磁共振图像的模型；第一确定单元，用于若满足预设条件时，将重建出的预设数量帧磁共振图像确定为预设数量帧目标磁共振图像。其中，所述第一确定单元的预设条件为：迭代次数达到预设迭代次数；所述装置还包括：第二确定单元，用于若迭代次数未达到预设迭代次数时，针对当前重建出的每帧磁共振图像，从当前求解得到的预设数量帧目标配准磁共振图像中，确定用于作为参考磁共振图像的目标配准磁共振图像，并将所述磁共振图像与确定出的参考磁共振图像进行配准，得到预设数量帧配准后的磁共振图像；第一执行单元，用于执行所述求解单元的步骤。其中，所述求解单元具体用于将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，包括：简化子单元，用于根据只保留所述目标重建模型中包含表征预设数量帧目标配准磁共振图像的参数的项的原则，来简化所述目标重建模型，得到第一模型：其中，所述第一模型中的Q表示预设数量帧配准后的磁共振图像的卡索拉蒂矩阵，G表示预设数量帧目标配准磁共振图像的卡索拉蒂矩阵，B表示稀疏编码矩阵，P表示对B进行块操作，W表示块的稀疏基，β表本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振图像的重建方法，其特征在于，所述方法包括：获取用于图像重建的预设数量个K空间数字点阵，其中，所述预设数量不小于2；针对每个K空间数字点阵，对所述K空间数字点阵进行滤波反投影重建，得到与所述预设数量个K空间数字点阵对应的预设数量帧磁共振图像；针对每帧磁共振图像，获取用于对所述磁共振图像进行配准的参考磁共振图像；并将所述磁共振图像与对应的参考磁共振图像进行配准，得到与预设数量帧磁共振图像对应的预设数量帧配准后的磁共振图像；将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像；所述目标重建模型为：在盲压缩感知重建模型中添加配准保真项，且，稀疏保真项中的图像参数表示预设数量帧配准后的磁共振图像的模型；若满足预设条件时，将重建出的预设数量帧磁共振图像确定为预设数量帧目标磁共振图像。

【技术特征摘要】
1.一种磁共振图像的重建方法，其特征在于，所述方法包括：获取用于图像重建的预设数量个K空间数字点阵，其中，所述预设数量不小于2；针对每个K空间数字点阵，对所述K空间数字点阵进行滤波反投影重建，得到与所述预设数量个K空间数字点阵对应的预设数量帧磁共振图像；针对每帧磁共振图像，获取用于对所述磁共振图像进行配准的参考磁共振图像；并将所述磁共振图像与对应的参考磁共振图像进行配准，得到与预设数量帧磁共振图像对应的预设数量帧配准后的磁共振图像；将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像；所述目标重建模型为：在盲压缩感知重建模型中添加配准保真项，且，稀疏保真项中的图像参数表示预设数量帧配准后的磁共振图像的模型；若满足预设条件时，将重建出的预设数量帧磁共振图像确定为预设数量帧目标磁共振图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为：迭代次数达到预设迭代次数；在将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像之后，所述方法还包括：若迭代次数未达到预设迭代次数时，针对当前重建出的每帧磁共振图像，从当前求解得到的预设数量帧目标配准磁共振图像中，确定用于作为参考磁共振图像的目标配准磁共振图像，并将所述磁共振图像与确定出的参考磁共振图像进行配准，得到预设数量帧配准后的磁共振图像；返回执行将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型的步骤。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，包括：根据只保留所述目标重建模型中包含表征预设数量帧目标配准磁共振图像的参数的项的原则，来简化所述目标重建模型，得到第一模型：其中，所述第一模型中的Q表示预设数量帧配准后的磁共振图像的卡索拉蒂矩阵，G表示预设数量帧目标配准磁共振图像的卡索拉蒂矩阵，B表示稀疏编码矩阵，P表示对B进行块操作，W表示块的稀疏基，β表示权重系数，表示Frobenius范数的平方；依据Q、B、W和β的当前参数值，求解所述第一模型，得到预设数量帧目标配准磁共振图像。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像，包括：按照对参数求解的预设顺序：G、W、B、表示待重建的预设数量帧磁共振图像的参数f，针对所述预设顺序中从W开始的每个参数，按照只保留所述目标重建模型中包含所述参数的项的原则，将所述目标重建模型简化为第二模型；并将所述预设顺序中除所述参数之外的参数的当前参数值输入所述第二模型，来求解所述参数的当前参数值。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设条件为：重建出的预设数量帧磁共振图像的信噪比不小于预设的目标信噪比；在将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型，求解预设数量帧目标配准磁共振图像，并将所述预设数量帧目标配准磁共振图像输入所述目标重建模型，求解待重建的预设数量帧磁共振图像之后，所述方法还包括：若当前重建出预设数量帧磁共振图像的信噪比小于预设的初始信噪比，针对当前重建出的每帧磁共振图像，从当前求解得到的预设数量帧目标配准磁共振图像中，确定用于作为参考磁共振图像的目标配准磁共振图像，并将所述磁共振图像与确定出的参考磁共振图像进行配准，得到预设数量帧配准后的磁共振图像；返回执行将所述预设数量帧配准后的磁共振图像输入目标重建模型的步骤；若当前重建出预设数量帧磁共振图像的信噪比不小于所述初始信噪比，且，小于所述目标信噪比时，将当前重建出的每帧磁共振图像确定为配准后磁共振图像...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶进绪，张德恒，孙梅，胡晓纤，叶中付，徐旭，祁甫浪，周玉福，徐莉，
申请(专利权)人：安徽锐捷信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34