用于核磁同步自动化成像与分割的系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于核磁同步自动化成像与分割的系统，包括：压缩感知磁共振成像CS‑MRI单元，用于接收原始输入图像并进行压缩感知的磁共振成像；多个重建‑分割单元，所述多个重建‑分割单元依次级联在压缩感知磁共振成像CS‑MRI单元之后，一个或多个重建‑分割单元中的每一个的结构相同，每个重建‑分割单元包括重建单元、分割单元、求和单元和数据保真度单元；以及级联‑合并单元，用于将每一级重建‑分割单元的分割结果连接，然后通过卷积单元给出最终分割。本发明专利技术的方案在成像的同时得到分割结果，并通过分割结果限制成像部分损失函数的优化，提高成像质量。

System and method for automatic imaging and segmentation of NMR

The invention discloses a system for MRI synchronous automatic imaging and segmentation, which includes: CS \u2011 MRI unit for compressed sensing MRI, MRI unit for receiving the original input image and performing compressed sensing; multiple reconstruction \u2011 segmentation units, and one or more reconstruction \u2011 segmentation units are successively cascaded after CS \u2011 MRI unit for compressed sensing MRI Each reconstruction \u2011 segmentation unit has the same structure. Each reconstruction \u2011 segmentation unit includes reconstruction unit, segmentation unit, summation unit and data fidelity unit; and cascaded \u2011 merging unit is used to connect the segmentation results of each reconstruction \u2011 segmentation unit, and then the final segmentation is given by convolution unit. The scheme of the invention obtains the segmentation result at the same time of imaging, and limits the optimization of the loss function of the imaging part through the segmentation result, so as to improve the imaging quality.

【技术实现步骤摘要】
用于核磁同步自动化成像与分割的系统和方法
本专利技术涉及图像处理领域，更具体而言，本专利技术涉及用于核磁同步自动化成像与分割的系统和方法。
技术介绍
核磁共振成像(Magneticresonanceimaging，MRI)在临床医学上起着越来越重要的作用，已经成为脑疾病、心血管疾病等疾病临床诊断的重要辅助手段。准确地分割MRI图像对疾病分析和诊治研究具有重要的指导意义。然而，固有信号采集时间长、推进式进行的成像与分割图像处理过程极大地限制了图像分割结果的准确性。核磁共振固有的成像模式决定了较长的MRI数据采集时间，由此造成图像灰度不均匀，限制了医疗图像中组织分割精度的提高。核磁共振图像是利用核磁共振原理，通过改变外加梯度磁场的强度检测位于物体内不同部位的氢原子对不同射频场信号的反应，据此绘制成物体内部的结构图像，由此在医疗领域获得了广泛的应用。MRI具有参数可调，成像清晰，对人体无伤害等特点，但是，在核磁共振图像获取过程中，因为成像机理、成像设备和个体差异等因素，造成检查时长较长，使得获得的图像多运动伪影。这类运动伪影会蒙蔽各种图像处理本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于核磁同步自动化成像与分割的系统，包括：/n压缩感知磁共振成像CS-MRI单元，用于接收原始输入图像并进行压缩感知的磁共振成像；/n多个重建-分割单元，所述多个重建-分割单元依次级联在压缩感知磁共振成像CS-MRI单元之后，一个或多个重建-分割单元中的每一个的结构相同，每个重建-分割单元包括重建单元、分割单元、求和单元和数据保真度单元，其中第一级重建-分割单元接收压缩感知磁共振成像CS-MRI单元输出的图像作为第一输入图像，第一级重建-分割单元的重建单元对第一输入图像进行重建，然后在求和单元与第一输入图像进行按元素加操作，之后输入到数据保真度单元，数据保真度单元接收原始输入图像，基于...

【技术特征摘要】
1.一种用于核磁同步自动化成像与分割的系统，包括：
压缩感知磁共振成像CS-MRI单元，用于接收原始输入图像并进行压缩感知的磁共振成像；
多个重建-分割单元，所述多个重建-分割单元依次级联在压缩感知磁共振成像CS-MRI单元之后，一个或多个重建-分割单元中的每一个的结构相同，每个重建-分割单元包括重建单元、分割单元、求和单元和数据保真度单元，其中第一级重建-分割单元接收压缩感知磁共振成像CS-MRI单元输出的图像作为第一输入图像，第一级重建-分割单元的重建单元对第一输入图像进行重建，然后在求和单元与第一输入图像进行按元素加操作，之后输入到数据保真度单元，数据保真度单元接收原始输入图像，基于原始输入图像校正求和单元输出的图像，第一级重建-分割单元的分割单元对第一输入图像进行分割，分割单元的输出图像进入卷积单元进行卷积运算，卷积运算结果输出到级联-合并单元；以此类推，第N级重建-分割单元接收前一级重建-分割单元输出的图像作为第N输入图像，第N级重建-分割单元的重建单元对第N输入图像进行重建，然后在求和单元与第N输入图像进行按元素加操作，之后输入到数据保真度单元，数据保真度单元接收原始输入图像，基于原始输入图像校正求和单元输出的图像，第N级重建-分割单元的分割单元对第N输入图像进行分割，分割单元的输出图像进入卷积单元进行卷积运算，卷积运算结果作为分割结果输出到级联-合并单元；
级联-合并单元，用于将每一级重建-分割单元的分割结果连接，然后通过卷积单元给出最终分割。


2.如权利要求1所述的用于核磁同步自动化成像与分割的系统，其特征在于，每个重建-分割单元中的分割单元采用U-net架构并且包括：
编码器，使用卷积和池化在不同尺度上从输入图像提取特征；
解码器，使用去卷积操作从这些特征预测逐像素分割类别，
其中解码器的每一步去卷积操作加入来自相对应编码器的特征图，通过快捷级联将下层特征图直接发送到上层特征进行级联。


3.如权利要求2所述的用于核磁同步自动化成像与分割的系统，其特征在于，每个重建-分割单元中的重建单元的结构与分割单元的结构相同。


4.如权利要求3所述的用于核磁同步自动化成像与分割的系统，其特征在于，每个重建-分割单元中的重建单元与分割单元共用一个编码器。


5.如权利要求1所述的用于核磁同步自动化成像与分割的系统，其特征在于，所述级联-合并单元中的卷积单元通过1*1卷积给出最终分...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨光，牛张明，陆纬，江荧辉，李劳，王承嘉，叶旭炯，董豪，姜敏，
申请(专利权)人：杭州海睿博研科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33