一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法及系统，其包括：自若干磁共振图像的训练样本中进行特征提取以构造出一对高分辨率字典Dh和低分辨率字典Dl；基于局部稀疏表示模型重建高分辨率磁共振图像；基于全局正则化约束模型获取最优的高分辨率重建磁共振图像。本发明专利技术具有有效抑制了磁共振图像同质区域噪声、精准重建了磁共振图像的精细细节，保持了清晰、锐利的边缘、产生平滑的同质区域等优点，进而能够有效重建高分辨率的磁共振图像，使重建结果更加接近于原始的高分辨率磁共振图像中的细节，更好地辅助临床诊断。

A magnetic resonance image reconstruction method and system based on sparse representation

The invention discloses a method and system of magnetic resonance image reconstruction based on sparse representation, which includes: feature extraction from several training samples of magnetic resonance images to construct a high-resolution dictionary Dh and a low-resolution dictionary Dl; high-resolution magnetic resonance image reconstruction based on local sparse representation model; and global-based. Regularized constraint model is used to get the best high-resolution reconstructed magnetic resonance images. The invention has the advantages of effectively suppressing homogeneous region noise of magnetic resonance image, accurately reconstructing fine details of magnetic resonance image, maintaining clear, sharp edges, generating smooth homogeneous region, etc., thereby effectively reconstructing high resolution magnetic resonance image, and making the reconstructed result closer to the original high resolution. The details of magnetic resonance imaging can better assist clinical diagnosis.

【技术实现步骤摘要】
一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法及系统
本专利技术属于图像处理领域，具体涉及一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法及系统。
技术介绍
磁共振(MR，MagneticResonance)图像的分辨率受到各种物理、技术以及经济因素的影响。这些因素会带来一系列的伪影，如部分容积效应(PartialVolume)，导致图像质量下降，干扰临床影像诊断甚至引起诊断错误。提高MR图像的分辨率是MR图像处理的一项重要挑战，而如何恢复在MR图像采集过程中丢失的高频信息(边缘)是最基本的问题。传统的MR图像重建经常使用标准的图像插值技术将低分辨率的MR图像插值到高分辨率，如最近邻内插法(NearestNeighbourInterpolation，NNI)，双线性内插(BilinearInterpolation)和双三次内插(BicubicInterpolation)。其中，最近邻内插法将原图像中最近邻的灰度赋给了每个新位置，该方法尽管简单，但是会导致某些直边缘的严重失真。由于这个原因，该方法实际上并不常使用，而更实用的是双线性内插法。在该方法中，用四个最近邻像素的灰度值去估计给定位置的灰度值。双线性内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法，其特征在于，包括：S1、自若干磁共振图像的训练样本中进行特征提取以构造出一对高分辨率字典和低分辨率字典；S2、基于局部稀疏表示模型重建高分辨率磁共振图像；S3、基于全局正则化约束模型获取最优的高分辨率重建磁共振图像。

【技术特征摘要】
1.一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法，其特征在于，包括：S1、自若干磁共振图像的训练样本中进行特征提取以构造出一对高分辨率字典和低分辨率字典；S2、基于局部稀疏表示模型重建高分辨率磁共振图像；S3、基于全局正则化约束模型获取最优的高分辨率重建磁共振图像。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括：S11、对高分辨率MR图像训练集进行下采样、模糊处理，用双三次内插法进行上采样获取与高分辨率MR图像训练集尺寸大小相符的低分辨率MR图像训练集；S12、分别获取高分辨率MR图像特征集以及低分辨率MR图像特征集；S13、构造出高分辨率字典Dh和低分辨率字典Dl。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述S2包括：S21、依次提取待重建的低分辨率MR图像特征集，自低分辨率MR图像特征集通过低分辨率字典中的图像块求出稀疏表示系数α；S22、基于稀疏表示系数α和高分辨率字典Dh，依次对每一低分辨率MR图像进行局部稀疏重建以获得所对应的重建图像块；S23、将每一重建图像块放置在所对应的高分辨率MR图像中相应的位置上。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3包括：S31、基于全局正则化约束模型对高分辨率MR图像进行约束，并将残差图像投影到高分辨率MR图像上，所述残差图像为重建图像和原始低分辨率MR图像之间的差值；S32、更新估计后的高分辨率MR图像以获得最终重建出的高分辨率MR图像。5.一种基于稀疏表示的磁共振图像重建系统，其特征在于，包括：特征提取单元，其用...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭静，董小凤，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，
类型：发明
国别省市：四川,51