[发明专利]基于压缩感知的磁共振图像重建方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种基于压缩感知的磁共振图像重建方法和装置。

背景技术

压缩感知理论利用信号的稀疏性，只需采集少量样本即可高质量重建出原始数据。近年来，压缩感知(CS)理论在磁共振快速成像中得到了快速的发展和应用，利用该理论，可从欠采的k空间中重建出原始图像，从而减少k空间的采集线数，减少扫描时间，达到快速成像的目的。

传统的基于压缩感知的磁共振图像重建方法在图像重建过程中，低对比度图像的细节信息容易丢失，而且随加速倍数的增加信息丢失会更加严重，影响磁共振图像重建结果的精度。

发明内容

基于此，有必要提供一种能提高磁共振图像重建结果精度的基于压缩感知的磁共振图像重建方法和装置。

一种基于压缩感知的磁共振图像重建方法，所述方法包括：

通过磁共振扫描得到欠采样的原始K空间数据；

利用压缩感知方法对所述原始K空间数据进行图像重建；

当所述图像重建的重建结果趋于收敛后，在所述原始K空间数据中加入扰动，并统计加入扰动后重建结果的方差得到第一方差图；

提取所述第一方差图中的感兴趣区域；

对所述感兴趣区域做图像掩膜处理，得到第二方差图；

利用非线性函数将第二方差图加入到所述图像重建结果中，得到重建图像。

在其中一个实施例中，所述在所述原始K空间数据中加入扰动，并统计加入扰动后重建结果的方差得到第一方差图的步骤，包括：

在所述原始K空间数据中随机选取预设数量的采样点，将所述采样点置为零使得原始K空间转换为新的K空间数据；

利用压缩感知方法对所述新的K空间数据进行图像重建，得到重建结果图像；

重复执行预设次数的上述两个步骤，得到与所述预设次数数量相同的重建结果图像；

统计所述重建结果图像中的方差，获得第一方差图。

在其中一个实施例中，所述提取所述第一方差图中的感兴趣区域的步骤，包括：

提取第一方差图中的前景区域和背景区域，将所述前景区域作为感兴趣区域。

在其中一个实施例中，所述利用非线性函数将第二方差图加入到所述图像重建结果中，得到重建图像的步骤，包括：

对所述图像重建结果的幅值做归一化处理，得到处理后的重建幅值图；

利用非线性函数对所述重建幅值图中的每个像素点做非线性变换，得到变换图像；

将所述第二方差图与所述变换图像相加，得到相加图像；

对所述相加图像中的每个像素点做非线性逆变换，获得重建图像。

在其中一个实施例中，所述对所述重建结果图像的幅值做归一化处理，得到处理后的重建幅值图的步骤，包括：

对所述重建结果图像中的每个像素点取模值，得到幅值图；

获取所述幅值图中的最大灰度值，将所述幅值图中的每个像素点除以最大灰度值，得到重建幅值图。

一种基于压缩感知的磁共振图像重建装置，所述装置包括：

空间数据获取模块，用于通过磁共振扫描得到欠采样的原始K空间数据；

第一图像重建模块，用于利用压缩感知装置对所述原始K空间数据进行图像重建；

第一方差图获取模块，用于当所述图像重建的重建结果趋于收敛后，在所述原始K空间数据中加入扰动，并统计加入扰动后重建结果的方差得到第一方差图；

感兴趣区域提取模块，用于提取所述第一方差图中的感兴趣区域；

第二方差图获取模块，用于对所述感兴趣区域做图像掩膜处理，得到第二方差图；

第二图像重建模块，用于利用非线性函数将第二方差图加入到所述图像重建结果中，得到重建图像。

在其中一个实施例中，所述第一方差图获取模块包括：

空间数据更新模块，用于在所述原始K空间数据中随机选取预设数量的采样点，将所述采样点置为零使得原始K空间转换为新的K空间数据；

第三图像重建模块，用于利用压缩感知装置对所述新的K空间数据进行图像重建，得到重建结果图像；

重复执行模块，用于重复执行预设次数的上述两个步骤，得到与所述预设次数数量相同的重建结果图像；

方差统计模块，用于统计所述重建结果图像中的方差，获得第一方差图。

在其中一个实施例中，所述感兴趣区域提取模块还用于提取第一方差图中的前景区域和背景区域，将所述前景区域作为感兴趣区域。

在其中一个实施例中，所述第二图像重建模块包括：