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专利号: 2014108166109
申请人: 中国科学院深圳先进技术研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2024-12-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种磁共振弥散张量成像的去噪方法,其包括:

图像数据获取步骤:获取磁共振弥散加权图像所对应的K空间数据;

去噪步骤:基于磁共振弥散加权成像模型和采样噪声的高斯分布性质,利用平均弥散率的稀疏性,采用最大后验概率估计的方法由所述K空间数据获得每一个空间位置所对应的去噪后的弥散张量矩阵;

弥散参数计算步骤:基于所述去噪后的弥散张量矩阵,获得弥散参数图。

2.根据权利要求1所述的磁共振弥散张量成像的去噪方法,其特征在于,所述去噪步骤包括:基于磁共振弥散加权成像模型和采样噪声的高斯分布性质,利用平均弥散率的稀疏性,采用最大后验概率估计的方法构建去噪函数模型,所述去噪函数模型参见如下述公式(1): 公式(1)

其中, 表示弥散张量矩阵的估计值,MD为平均弥散率;R(□)是作用于平均弥散率的稀疏约束函数,λ为相应的正则化参数;dm为第m个弥散加权图像所对应的K空间数据;F表示傅立叶编码矩阵; 表示第m个弥散加权图像,其中,I0表示无弥散加权的参考图像, 为第m个弥散加权图像的相位,b是弥散加权因子,gm是第m个弥散加权图像所T对应的弥散梯度向量gm=(gxm,gym,gzm);

利用所述K空间数据,求解所述公式(1),获得每一个空间位置所对应的去噪后的弥散张量矩阵。

3.根据权利要求2所述的磁共振弥散张量成像的去噪方法,其特征在于,所述稀疏约束函数约束平均弥散率的稀疏性。

4.根据权利要求2所述的磁共振弥散张量成像的去噪方法,其特征在于,所述稀疏约束函数利用L1范函来约束平均弥散率在稀疏变换域内的稀疏性。

5.根据权利要求2所述的磁共振弥散张量成像的去噪方法,其特征在于,所述稀疏约束函数通过调用以下公式来计算获得:其中,Ψ表示稀疏变换运算符,||□||1表示取L1范数,D1、D2、D3分别为弥散张量矩阵主对角线的元素。

6.一种磁共振弥散张量成像的去噪系统,其特征在于,所述系统包括:图像数据获取模块,用于获取磁共振弥散加权图像所对应的K空间数据;

去噪模块,用于基于磁共振弥散加权成像模型和采样噪声的高斯分布性质,利用平均弥散率的稀疏性,采用最大后验概率估计的方法由所述K空间数据获得每一个空间位置所对应的去噪后的弥散张量矩阵;及弥散参数计算模块,用于基于所述去噪后的弥散张量矩阵,获得弥散参数图。

7.根据权利要求6所述的磁共振弥散张量成像的去噪系统,其特征在于,所述去噪模块包括:模型构建单元,用于基于磁共振弥散加权成像模型和采样噪声的高斯分布性质,利用平均弥散率的稀疏性,采用最大后验概率估计的方法构建去噪函数模型,所述去噪函数模型参见如下述公式(1): 公式(1)

其中, 表示弥散张量矩阵的估计值,MD为平均弥散率;R(□)是作用于平均弥散率的稀疏约束函数,λ为相应的正则化参数;dm为第m个弥散加权图像所对应的K空间数据;F表示傅立叶编码矩阵; 表示第m个弥散加权图像,其中,I0表示无弥散加权的参考图像, 为第m个弥散加权图像的相位,b是弥散加权因子,gm是第m个弥散加权图像所T对应的弥散梯度向量gm=(gxm,gym,gzm);和

矩阵求解单元,用于利用所述K空间数据,求解所述公式(1),获得每一个空间位置所对应的去噪后的弥散张量矩阵。

8.根据权利要求7所述的磁共振弥散张量成像的去噪系统,其特征在于,所述稀疏约束函数约束平均弥散率的稀疏性。

9.根据权利要求7所述的磁共振弥散张量成像的去噪系统,其特征在于,所述稀疏约束函数利用L1范函来约束平均弥散率在稀疏变换域内的稀疏性。

10.根据权利要求7所述的磁共振弥散张量成像的去噪系统,其特征在于,所述稀疏约束函数通过调用以下公式来计算获得:其中,Ψ表示稀疏变换运算符,||□||1表示取L1范数,D1、D2、D3分别为弥散张量矩阵主对角线的元素。