[发明专利]一种快速磁共振可变分辨率成像方法、系统和可读介质

权利要求书

1.一种快速磁共振可变分辨率成像方法，其特征在于：采用并行成像采集方法和变密度笛卡尔采样法采集数据，获得低频部分、中频部分及高频部分三个频段部分，并分别采用三种大小不同的卷积核对不同频段的数据进行卷积，重建图像；

具体包括以下步骤：

S1：将k空间沿相位编码方向分成相邻的三个频段部分，即低频部分、中频部分及高频部分，对所述低频部分进行全采，对所述中频部分采用并行成像采集方式采集数据，对所述高频部分进行变密度采集；

S2：对步骤S1所采集的三个频段的数据进行k空间重建，得到重建图像。

2.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于：所述高频部分的数据采集方式为频率编码方向全采，相位编码方向的采集遵循压缩感知的随机采样理论。

3.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于：所述成像方法结合了并行成像法与压缩感知技术进行k空间重建。

4.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于：对高频部分的数据，采用L1-SPIRiT方法进行k空间重建。

5.根据权利要求1所述的成像方法，其特征在于：

步骤S1中，所述低频部分、中频部分及高频部分的截止频率分别设定为k 1、k 2、k 3，低频部分、中频部分、高频部分的频率范围分别为0≤k低≤k 1，k 1k中≤k 2，k 2k高≤k3，设定采样率分别为R 1、R 2、R 3，其中R 1＝1，R 3R 2R 1；

所述低频部分采集的数据作为k空间中的自动校准信号。

6.根据权利要求5所述的成像方法，其特征在于：

所述中频部分的数据采集方式为频率编码方向全采，相位编码方向每隔(R 2-1)条线采集一条线，直到到达截止频率k 2。

7.根据权利要求5所述的成像方法，其特征在于：

步骤S2还包括以下步骤：

S2.1：对所述低频部分及所述中频部分数据进行重建，得到具有两个不同分辨率区域的图像，重建过程如下：

Si＝f i*ci，i＝1，2 (1)

其中，f i表示欠采的k空间数据，c i表示卷积核，S i表示填充后的k空间，i＝1，2分别表示k空间的低频部分和中频部分，符号*表示卷积操作。

8.根据权利要求7所述的成像方法，其特征在于：所述低频部分的卷积核大小c 1＝4R1，所述中频部分的卷积核大小c 2＝4R 2。

9.根据权利要求8所述的成像方法，其特征在于：

S2.2：在步骤S1中获得的所述自动校准信号数据中，通过求解以下公式得到权重系数：

其中m表示第m个线圈，r表示位置，R r是一个选择位置r周围某个邻域内所有k空间点的操作，g jm是从位置r周围邻域内所有点得到的权重向量，是g jm的共轭转置；

S2.3：通过求解以下最优化问题重建出整个k空间：

其中G为从自动校准数据中获得的包含g jm的SPIRiT操作，I为单位矩阵，x表示重建的k空间，D为选取所有已采集数据的操作，y为采样数据，∈用于控制数据保真度。

10.根据权利要求9所述的成像方法，其特征在于：通过施加正则约束去除非相干伪影，具体包括以下步骤：

S2.4：在(3)式的基础上施加正则约束：

其中ψ表示小波变换，λ1、λ2分别为正则参数，

求解(4)式，重建出高频k空间。

11.根据权利要求10所述的成像方法，其特征在于：

还包括以下步骤：

S2.5：使用卷积核c 2对步骤S2.4中重建出的高频k空间数据进行卷积，得到新的k空间高频数据；

S2.6：对步骤S2.1到的k空间数据S 1、S 2和步骤S2.5中得到的高频数据直接进行反傅里叶变换，得到具有两种分辨率的重建图像。