[发明专利]一种基于二元决策树的成像方法及其装置和储存介质

说明书

本发明提供了一种基于二元决策树的磁共振化学位移编码成像方法，对原图像的每个像素点进行分离，并用聚类的方式分为若干个子图；取面积最大的子图作为根节点，其他的子图依据空间距离从小到大排布，树的每一层，每个节点依据其选择水或者脂肪占主导的解分两条路径，梯度大于某一阈值的即在此处终结；最后一个子图的路径一旦确定，这些子图所对应的场的解也确定，剩余像素点的场图解通过局部迭代场图提取算法得到。场图确定之后，用最小二乘拟合计算水脂分离结果。该方法与现有技术相比更加稳定，不再依赖于种子点的选取，从而能够更好地应用于对象空间不连续、场图变化迅速的情况；并且通过聚类的方式，极大地缩小了问题的规模，提高了计算效率。

技术领域

本发明涉及磁共振成像领域，特别涉及一种基于二元决策树的成像方法及其装置和储存介质。

背景技术

磁共振化学位移编码成像是一种基于检测对象(如氢原子)所处的不同化学环境导致原子的共振频率的不同来进行编码成像的技术。该方法在不同的回波时间(EchoTime，TE)采集信号，使得各组成成分之间的信号在相位上产生差异，进而计算出每个组成成分的含量。水脂分离成像是临床上使用最多的化学位移编码成像，该方法广泛的应用于脂肪定量中。而基于多回波的化学位移编码成像结果受主磁场B₀(场图)的不均匀性影响，因而B₀场图的估计对该成像结果有至关重要的作用。

现有技术中，对场图以及水、脂成分进行估计的方法包括：1984年由Dixon最早提出了水脂分离的两点方法、Glover于1991年提出的三点法、Xiang提出的基于两点法的水脂相位部分反向(partially-opposed-phase，POP)图像、Hernando提出的变量投影(variableprojection，VARPRO)以及Jingfei Ma提出的一种改进后的区域增长方法等。当场图已知后，可通过最小二乘拟合得到图像的水、脂分离结果。

由于水脂分离问题的特殊性，在求解场图的时候大多会碰到多解的情况，如何从多解中选出场的真实解是问题的关键。而现有方法采用的都是点到点的方式确定场图，在场变化迅速以及处理对象空间上不连续时，往往会出现水脂分反的情况，并且大多依赖于种子点的选取。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种新的磁共振化学位移编码成像方法，以解决上述技术问题，为此本发明中披露了一种基于二元决策树的成像方法及其装置和储存介质，本发明的技术方案是这样实施的：

一种基于二元决策树的磁共振化学位移编码成像方法，其特征在于：

所述成像方法的主要步骤包括：

步骤S1，对同时含有物质一和物质二的对象进行扫面，获得待处理图像，其中所述物质一和所述物质二含有氢元素，且分别处于不同化学环境中；

步骤S2，对于所述待处理图像中信噪比满足预定值的像素点，通过拟合误差公式获得每个所述像素点的两个待选场图解，分别为所述物质一为主导的子集P_w和所述物质二为主导的子集P_f；

步骤S3，将邻近且同质的所述像素点划分到同一个区域内，从而获得k副子图，分别为子图1～子图k，其中k大于或等于2；

并且所述子图1为面积最大的子图，所述子图2～所述子图k分别为，依据与子图1的空间距离，由近到远依次排列的子图；

步骤S4，所述子图1为决策树的根节点，并作为第1层；第2层的子图分别为场图解为P_w的所述子图1和场图解为P_f的所述子图1；第3层的子图由第2层的子图通过叠加场图解为P_w的所述子图2和场图解为P_f的所述子图2；依此类推，第k+1层的子图为第k层的子图分别叠加场图解为P_w的所述子图k和场图解为P_f的所述子图k，最终获得所有子图的解；