一种加速磁共振超分辨率成像方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种加速磁共振超分辨率成像方法、装置、设备及介质，包括：获取目标患者待检测区域的部分K空间频域数据，得到目标加速磁共振图像；将目标加速磁共振图像输入至利用基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集对基于残差稠密网络构建的增强型超分辨率生成对抗网络进行训练后得到的目标神经网络模型中，以便通过所述目标神经网络模型对所述目标加速磁共振图像进行超分辨处理，得到超分辨加速磁共振图像。本申请通过基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集对预先创建的生成对抗网络进行训练，能够模拟真实加速磁共振图像，提高加速磁共振图像的成像质量，减小图像噪声，提高图像分辨率。提高图像分辨率。提高图像分辨率。

【技术实现步骤摘要】
一种加速磁共振超分辨率成像方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及磁共振图像处理
，特别涉及一种加速磁共振超分辨率成像方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging，MRI）是一种利用原子核在强磁场内发生共振产生的信号经图像重建的一种成像技术，是一种核物理现象。磁共振成像原理是利用射频脉冲对置于磁场中含有自旋不为零的原子核进行激励，当射频脉冲停止后，原子核进行弛豫，在进行弛豫过程中用感应线圈进行信号采集，并按一定的数学方法重建形成数学图像。
[0003]磁共振成像技术不同于其他成像技术，它提供的信息量通常远远大于医学影像学中的其他成像技术，因此在信号的采集和处理过程中需要消耗较多的时间。在磁共振成像过程中，所采集的信号为频域的K空间数据，然后经傅立叶变换获得病人的结构图像信息。针对上述问题，目前提出了多种仅使用较少K空间数据即可得出磁共振成像的算法，但上述仅使用较少K空间数据得出磁共振成像的算法在提高成像速度的同时，降低了图像质量，同时，生成的图像存在噪声大，分辨率低的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种加速磁共振超分辨率成像方法、装置、设备及介质，能够提高加速磁共振图像的成像质量，减小图像噪声，提高图像分辨率。其具体方案如下：第一方面，本申请公开了一种加速磁共振成像方法，包括：获取目标患者待检测区域的部分K空间频域数据，以得到目标加速磁共振图像；将所述目标加速磁共振图像输入至训练后的目标神经网络模型中，以便通过所述目标神经网络模型对所述目标加速磁共振图像进行超分辨处理，得到超分辨加速磁共振图像；其中，所述目标神经网络模型为利用基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集对基于残差稠密网络构建的增强型超分辨率生成对抗网络进行训练后得到的模型。
[0005]可选的，所述基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集，包括：采集未加速的标准序列磁共振图像；按照预设的高斯模糊类型对所述标准序列磁共振图像进行高斯模糊处理，以得到模糊序列磁共振图像；所述高斯模糊类型包括各向同性高斯分布、各向异性高斯分布和广义高斯分布中的任意一种；按照预设的插值算法对所述模糊序列磁共振图像进行降采样，得到插值序列磁共振图像；对所述插值序列磁共振图像进行加噪处理，得到初始加速磁共振图像集，并按照预设的仿真次数对所述初始加速磁共振图像集进行所述高斯模糊处理和所述降采样，得到
仿真加速磁共振图像集。
[0006]可选的，所述按照预设的高斯模糊类型对所述标准序列磁共振图像进行高斯模糊处理，以得到模糊序列磁共振图像，包括：在预设的第一范围内生成随机大小模糊核；按照预设的高斯模糊类型并基于所述随机大小模糊核对所述标准序列磁共振图像进行高斯模糊处理，得到模糊序列磁共振图像。
[0007]可选的，所述对所述插值序列磁共振图像进行加噪处理，得到初始加速磁共振图像集，包括：在预设的第二范围内生成随机大小标准差；按照所述随机大小标准差将预设噪声添加至所述插值序列磁共振图像中，得到初始加速磁共振图像集；所述预设噪声包括高斯白噪声、莱斯噪声和泊松噪声中的任意一种或几种。
[0008]可选的，所述基于残差稠密网络构建的增强型超分辨率生成对抗网络，包括：采用残差稠密网络的生成器模型，得到目标生成器，并在所述目标生成器中添加通道注意力机制；采用马尔可夫判别器的判别器模型，得到目标判别器，通过所述目标判别器和所述目标生成器构建增强型超分辨率生成对抗网络。
[0009]可选的，所述目标生成器通过Resize
‑
convolution层对所述仿真加速磁共振图像集进行上采样。
[0010]可选的，在对所述增强型超分辨率生成对抗网络进行训练的过程中，包括：将所述增强型超分辨率生成对抗网络的损失函数设置为L1损失、感知损失及对抗损失；其中，所述L1损失为经过所述增强型超分辨率生成对抗网络输出的加速磁共振图像与所述标准序列磁共振图像的绝对值差异；所述感知损失为经过所述增强型超分辨率生成对抗网络输出并经过VGG网络进行特征提取后得到的特征图与所述标准序列磁共振图像经过VGG网络进行特征提取后得到的特征图的绝对值差异；所述对抗损失为Vanila GAN。
[0011]第二方面，本申请公开了一种加速磁共振超分辨率成像装置，包括：数据获取模块，用于获取目标患者待检测区域的部分K空间频域数据，以得到目标加速磁共振图像；超分辨处理模块，用于将所述目标加速磁共振图像输入至训练后的目标神经网络模型中，以便通过所述目标神经网络模型对所述目标加速磁共振图像进行超分辨处理，得到超分辨加速磁共振图像；其中，所述目标神经网络模型为利用基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集对基于残差稠密网络构建的增强型超分辨率生成对抗网络进行训练后得到的模型。
[0012]第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括处理器和存储器；其中，所述处理器执行所述存储器中保存的计算机程序时实现前述的加速磁共振超分辨率成像方法。
[0013]第四方面，本申请公开了一种计算机可读存储介质，用于存储计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述的加速磁共振超分辨率成像方法。
[0014]可见，本申请先获取目标患者待检测区域的部分K空间频域数据，得到目标加速磁共振图像，然后将所述目标加速磁共振图像输入至利用基于标准序列磁共振图像合成的仿
真加速磁共振图像集对基于残差稠密网络构建的增强型超分辨率生成对抗网络进行训练后得到的目标神经网络模型中，以便通过所述目标神经网络模型对所述目标加速磁共振图像进行超分辨处理，得到超分辨加速磁共振图像。可见，本申请通过基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集对预先创建的生成对抗网络进行训练，能够模拟真实加速磁共振图像，提高加速磁共振图像的成像质量，减小图像噪声，提高图像分辨率。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0016]图1为本申请公开的一种加速磁共振超分辨率成像方法流程图；图2为本申请公开的一种具体的加速磁共振超分辨率成像方法流程图；图3为本申请公开的一种加速磁共振超分辨率成像装置结构示意图；图4为本申请公开的一种电子设备结构图。
具体实施方式
[0017]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0018]本申请实施例公开了一种加速磁共振超分辨率成像方法，参见图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种加速磁共振超分辨率成像方法，其特征在于，包括：获取目标患者待检测区域的部分K空间频域数据，以得到目标加速磁共振图像；将所述目标加速磁共振图像输入至训练后的目标神经网络模型中，以便通过所述目标神经网络模型对所述目标加速磁共振图像进行超分辨处理，得到超分辨加速磁共振图像；其中，所述目标神经网络模型为利用基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集对基于残差稠密网络构建的增强型超分辨率生成对抗网络进行训练后得到的模型。2.根据权利要求1所述的加速磁共振超分辨率成像方法，其特征在于，所述基于标准序列磁共振图像合成的仿真加速磁共振图像集，包括：采集未加速的标准序列磁共振图像；按照预设的高斯模糊类型对所述标准序列磁共振图像进行高斯模糊处理，以得到模糊序列磁共振图像；所述高斯模糊类型包括各向同性高斯分布、各向异性高斯分布和广义高斯分布中的任意一种；按照预设的插值算法对所述模糊序列磁共振图像进行降采样，得到插值序列磁共振图像；对所述插值序列磁共振图像进行加噪处理，得到初始加速磁共振图像集，并按照预设的仿真次数对所述初始加速磁共振图像集进行所述高斯模糊处理和所述降采样，得到仿真加速磁共振图像集。3.根据权利要求2所述的加速磁共振超分辨率成像方法，其特征在于，所述按照预设的高斯模糊类型对所述标准序列磁共振图像进行高斯模糊处理，以得到模糊序列磁共振图像，包括：在预设的第一范围内生成随机大小模糊核；按照预设的高斯模糊类型并基于所述随机大小模糊核对所述标准序列磁共振图像进行高斯模糊处理，得到模糊序列磁共振图像。4.根据权利要求2所述的加速磁共振超分辨率成像方法，其特征在于，所述对所述插值序列磁共振图像进行加噪处理，得到初始加速磁共振图像集，包括：在预设的第二范围内生成随机大小标准差；按照所述随机大小标准差将预设噪声添加至所述插值序列磁共振图像中，得到初始加速磁共振图像集；所述预设噪声包括高斯白噪声、莱斯噪声和泊松噪声中的任意一种或几种。5.根据权利要求1所述的加速磁共振超分辨率成像方法，其特征在于，所述基于残差稠密网络构建的增强型超分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱焌东，朱集，徐理博，潘博洋，
申请(专利权)人：南昌睿度医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：