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专利号: 2014108497281
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:

1.一种磁共振快速成像方法,其特征在于,包括:获取欠采样的磁共振数据;

根据所述欠采样的磁共振数据,利用多个卷积核函数,计算多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据;

根据所述多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据,利用压缩感知技术重建磁共振图像特征,获取重建的图像特征;

将所述重建的图像特征进行合并,生成重建的磁共振图像。

2.如权利要求1所述的磁共振快速成像方法,其特征在于,根据所述欠采样的磁共振数据,利用多个卷积核函数,计算得到多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据,包括:多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据为:y1=F{K1}⊙y

y2=F{K2}⊙y

.

.

.

yp=F{Kp}⊙y

其中,y1、y2、…、yp表示多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据,K1、K2、…、Kp表示多个卷积核函数,⊙为点乘运算符,F{·}表示傅立叶变换,y为欠采样的磁共振数据,p为卷积核函数的个数。

3.如权利要求2所述的磁共振快速成像方法,其特征在于,所述卷积核函数为边缘提取核函数或高斯核函数。

4.如权利要求2所述的磁共振快速成像方法,其特征在于,根据所述多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据,利用压缩感知技术重建磁共振图像特征,获取重建的图像特征,包括:基于压缩感知技术重建磁共振图像特征表示为: .

.

.

其中, 表示重建的图像特征,ρ1、ρ2、…、ρp表示待求的磁共振图像特征,Fu为欠采样的傅里叶编码矩阵,λ1、λ2、…、λp为正则化系数,Ψ表示稀疏变换矩阵,||·||1表示求L1范数,||·||2表示求L2范数;

其中,磁共振图像特征与磁共振图像的关系表示为:ρ1=K1*ρ

ρ2=K2*ρ

.

.

.

ρp=Kp*ρ

其中,*为卷积运算符,ρ为待求的磁共振图像。

5.如权利要求4所述的磁共振快速成像方法,其特征在于,将所述重建的图像特征进行合并,生成完整的重建图像,包括:完整的重建图像由以下方式获得:

其中, 为重建的磁共振图像,函数R(·)用于约束磁共振图像的稀疏性,γ1为控制待求的磁共振图像稀疏性的正则化参数,γ2为控制待求的磁共振图像特征与重建的图像特征之间相似性的正则化参数,α1、α2、…、αp分别表示各个所述磁共振图像特征的权重。

6.如权利要求5所述的磁共振快速成像方法,其特征在于,所述函数R(·)用于约束磁共振图像的稀疏性,R(ρ)=||Ψρ||1。

7.一种磁共振快速成像系统,其特征在于,包括:磁共振数据获取模块,用于获取欠采样的磁共振数据;

K空间数据计算模块,用于根据所述欠采样的磁共振数据,利用多个卷积核函数,计算多种待求的磁共振图像特征对应的K空间数据;

图像特征重建模块,用于根据所述多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据,利用压缩感知技术重建磁共振图像特征,获取重建的图像特征;

重建图像生成模块,用于将所述重建的图像特征进行合并,生成重建的磁共振图像。

8.如权利要求7所述的磁共振快速成像系统,其特征在于,所述待求的磁共振图像特征计算模块中,多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据为:y1=F{K1}⊙y

y2=F{K2}⊙y

.

.

.

yp=F{Kp}⊙y

其中,y1、y2、…、yp表示多种待求的磁共振图像特征所对应的K空间数据,K1、K2、…、Kp表示多个卷积核函数,⊙为点乘运算符,F{·}表示傅立叶变换,y为欠采样的磁共振数据,p为卷积核函数的个数。

9.如权利要求8所述的磁共振快速成像系统,其特征在于,所述卷积核函数为边缘提取核函数或高斯核函数。

10.如权利要求8所述的磁共振快速成像系统,其特征在于,所述图像特征重建模块中,基于压缩感知技术重建磁共振图像特征表示为: .

.

.

其中, 表示重建的图像特征,ρ1、ρ2、…、ρp表示待求的磁共振图像特征,Fu为欠采样的傅里叶编码矩阵,λ1、λ2、…、λp为正则化系数,Ψ表示稀疏变换矩阵,||·||1表示求L1范数,||·||2表示求L2范数;

其中,磁共振图像特征与磁共振图像的关系表示为:ρ1=K1*ρ

ρ2=K2*ρ

.

.

.

ρp=Kp*ρ

其中,*为卷积运算符,ρ为待求的磁共振图像。

11.如权利要求10所述的磁共振快速成像系统,其特征在于,所述重建图像生成模块中,完整的重建图像由以下方式获得:其中, 为重建的磁共振图像,函数R(·)用于约束磁共振图像的稀疏性,γ1为控制待求的磁共振图像稀疏性的正则化参数,γ2为控制待求的磁共振图像特征与重建的图像特征之间相似性的正则化参数,α1、α2、…、αp分别表示各个所述磁共振图像特征的权重。

12.如权利要求11所述的磁共振快速成像系统,其特征在于,所述函数R(·)用于约束磁共振图像的稀疏性,其中,R(ρ)=||Ψρ||1。