[发明专利]动态MRI图像重建方法及装置

权利要求书

1.一种动态MRI图像重建方法，其特征在于，所述方法包括：

建立第一动态核磁共振图像重建模型，所述第一动态核磁共振图像重建模型包括原始动态核磁共振图像重建模型、以动态核磁共振图像对应的三阶张量为自变量的低秩约束条件以及以动态核磁共振图像对应的三阶张量为自变量的稀疏约束条件；

根据第一预设规则对所述第一动态核磁共振图像重建模型求解，获取所述动态核磁共振图像对应的三阶张量

所述低秩约束条件为使函数Φ(T)的值最小的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量T，其中函数Φ(T)为三个展开矩阵的秩的加权和，所述三个展开矩阵是将所述动态核磁共振图像对应的三阶张量T按三种预设模式以矩阵的形式展开得到的矩阵；

所述三个展开矩阵的秩分别等效为所述三个展开矩阵各自的p范数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述三个展开矩阵各自的p范数皆为加权p范数，每个所述加权p范数的加权值与对应的展开矩阵的奇异值成反比。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述稀疏约束条件为使函数的值最小的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量其中函数为其中||·||₁表示l₁范数，D表示三维的梯度算子。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据第一预设规则对所述第一动态核磁共振图像重建模型求解，获取所述动态核磁共振图像对应的三阶张量包括：

根据拉格朗日乘子法，将所述第一动态核磁共振图像重建模型转化为无约束条件的第二动态核磁共振图像重建模型；

根据梯度下降的映射关系，将所述第二动态核磁共振图像重建模型转化为第三动态核磁共振图像重建模型；

在所述第三动态核磁共振图像重建模型中引入第一辅助变量、第二辅助变量，并根据增广拉格朗日乘子法，将所述第三动态核磁共振图像重建模型转化为第四动态核磁共振图像重建模型；

根据预设三阶张量、第一预设值、第二预设值、第一拉格朗日乘子预设值、第二拉格朗日乘子预设值、所述第四动态核磁共振图像重建模型及第二预设规则，获取当预设判定式的值满足预设条件时的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据预设三阶张量、第一预设值、第二预设值、第一拉格朗日乘子预设值、第二拉格朗日乘子预设值、所述第四动态核磁共振图像重建模型及第二预设规则，获取当预设判定式的值满足预设条件时的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量包括：

根据预设三阶张量、第一预设值及第一初始值，获取第二预设值；

根据所述预设三阶张量、所述第二预设值、第一拉格朗日乘子预设值、第二拉格朗日乘子预设值、所述第四动态核磁共振图像重建模型及第二预设规则，获取当前的三阶张量，根据所述当前的三阶张量与所述预设三阶张量，获取所述预设判定式的值；

若所述预设判定式的值小于或等于预设阈值，则所述当前的三阶张量为获取的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量

若所述预设判定式的值大于预设阈值，则用所述当前的三阶张量对所述预设三阶张量进行更新，并根据第三预设规则对第一预设值、第二预设值、第一拉格朗日乘子预设值及第二拉格朗日乘子预设值进行更新，重新获取所述预设判定式的值，直至所述预设判定式的值小于或等于所述预设阈值为止，当前的三阶张量为获取的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量

所述获取所述预设判定式的值的步骤包括：

根据所述预设三阶张量、所述第二预设值、所述第一拉格朗日乘子预设值、所述第二拉格朗日乘子预设值、所述第四动态核磁共振图像重建模型及所述第二预设规则，获取所述第二辅助变量的当前值及所述第一辅助变量的当前值；

根据所述第二辅助变量的当前值、所述第一辅助变量的当前值及快速傅里叶变换法，获取当前的三阶张量；

根据所述当前的三阶张量与所述预设三阶张量，获取所述预设判定式的值。

6.一种动态MRI图像重建装置，其特征在于，所述装置包括：

第一处理模块，用于建立第一动态核磁共振图像重建模型，所述第一动态核磁共振图像重建模型包括原始动态核磁共振图像重建模型、以动态核磁共振图像对应的三阶张量为自变量的低秩约束条件以及以动态核磁共振图像对应的三阶张量为自变量的稀疏约束条件；

第二处理模块，用于根据第一预设规则对所述第一动态核磁共振图像重建模型求解，获取所述动态核磁共振图像对应的三阶张量

所述低秩约束条件为使函数Φ(T)的值最小的所述动态核磁共振图像对应的三阶张量T，其中函数Φ(T)为三个展开矩阵的秩的加权和，所述三个展开矩阵是将所述动态核磁共振图像对应的三阶张量T按三种预设模式以矩阵的形式展开得到的矩阵；

所述三个展开矩阵的秩分别等效为所述三个展开矩阵各自的p范数。