[发明专利]一种基于拟合精确度加权步长的弥散加权成像运动矫正优化方法

摘要

本发明公开了一种基于拟合精确度加权步长的弥散加权成像运动矫正优化方法，依次包括：(1)利用IVIM双指数模型对采集的多b值图像进行量化参数估计，获得各个量化参数值(D,D*,f)及拟合精确度(R²)；(2)再利用获得的拟合精确度于对应位置上优化步长进行加权；(3)根据不同位置上拟合精确度加权的步长来对我们构建的目标函数进行优化，获得最终的运动矫正变形场结果；本发明对多b值的弥散加权成像运动矫正效果更好。

主权项

1.一种基于拟合精确度加权步长的弥散加权成像运动矫正方法，其特征在于：依次包括如下步骤：(1)利用IVIM双指数模型对采集的多弥散权重系数值b图像进行量化参数估计，获得水分子扩散系数D、微循环血流灌注系数D*、灌注分数f及拟合精确度R2；(2)再利用获得的拟合精确度计算步长权重，于对应位置上对步长进行加权操作；(3)根据不同位置上拟合精确度加权的步长来对我们构建的目标函数进行优化，获得最终的运动矫正变形场结果；所述步骤(1)中，根据采集数据点和IVIM双指数模型的关系Sb/S0＝f·e‑b·D*+(1‑f)·e‑b·D拟合获得各个参数值(D,D*,f)，其中，b为与弥散加权程度相关的值，Sb为对应b值观测到的信号强度，S0为b＝0时的信号强度；根据采集数据点和拟合数据点的关系来求得拟合精确度SS_e为采集数据点和拟合数据点的离差平方和，SS_T为采集数据点的平均值；步骤(2)中,根据拟合精确度与步长权重的关系计算获得权重矩阵ω(R²)，其中R²为拟合精确度，h为用于放大拟合精确度差异的因子；步骤(3)中,采用加权的权重来更新变形场，其中T^l为上一步获得的变形场，T^l+1为用所求权重更新的变形场，μ为优化的步长，目标函数的梯度；或者步骤(3)中,采用目标函数E(T)＝‑EMI(A,T(B))+λ·Esmooth(T)来求解运动矫正的变形场，其中EMI(A,T(B))为图像A与矫正后的图像B的互信息量，Esmooth(T)是对变形场进行约束项，λ为权重因子，用于平衡图像间互信息量和变形场的平滑性。