1.一种基于多个扫描仪数据的MRI重建网络的训练方法,其特征在于,所述训练方法包括以下步骤:步骤1记目标扫描仪为第0号扫描仪,选取目标扫描仪所采集的L0个人的k空间MRI数据构成集合 其中, 表示复数域;
1 2 D
步骤2选取D个辅助扫描仪所采集的k空间MRI数据构成集合Y={Y ,Y ,…,Y },其中,且Md和Nd须满足:Md>Md‑1>M0或Nd>Nd‑1>N0;
步骤3构建用于在目标扫描仪上实施MRI重建的深度神经网络模型fCNN(·;Θ),其中,Θ为fCNN的参数集;
步骤4由上述D+1扫描仪所采集到的k空间MRI数据构建训练fCNN的训练集,对于通过如下方式构建第d个扫描仪的训练集:‑1
其中, 这里,F 表示二维逆傅里叶变换,表示对MRI的k空间数据进行u倍欠采样的掩码矩阵, 表示对进行u倍欠采样后的k空间数据;
0
步骤5将目标扫描仪的训练集X 进一步分割为训练子集 和验证子集 且令
0 1 2 D
步骤6基于上述D+1个扫描仪数据:X ,X ,X ,…,X,训练fCNN(·;Θ),得到Θ的最优参数★集Θ ;
所述步骤6的过程如下:
(0)
步骤6.1随机初始化fCNN(·;Θ)的参数集Θ为Θ ;
步骤6.2令迭代轮数e=1,迭代次数t=1;
d
步骤6.3对于各扫描仪d∈{0,1,2,…,D},将训练集X随机分割为B个子集:d d;1 d;2 d;B
X=X ∪X …∪X ;
步骤6.4令迭代批次b=1,选取第d=D号扫描仪;
(t‑1)
步骤6.5对于所有的 由fCNN(·;Θ )估计 的重构图像:并构建重构图像及其全采样图像的集合:步骤6.6通过优化算法,求解如下目标式其中,l(·,·)为损失函数,优化算法为随机梯度下降法和Adam算法,采用l1范数、l2范数或Charbonnier惩罚函数,其中,Charbonnier惩罚函数定义为:其中x1、x2分别为重构图像和原始图像,∈为一个常量;
(t)
步骤6.7在验证集 上评估深度神经网络fCNN(·;Θ )的重构性能:其中,Q(·,·)为MRI图像的质量评估函数,采用峰值信噪比或结构化相似度作为质量评估函数;
步骤6.8令d=d‑1,t=t+1,迭代执行上述步骤6.5~步骤6.7,直至d=0;
步骤6.9令b=b+1,迭代执行上述步骤6.5~步骤6.8,直至b=B;
步骤6.10令e=e+1,迭代执行上述步骤6.3~步骤6.9,直至e=E,这里E为预设的最大训练轮数;
步骤6.11选取当前深度神经网络fCNN(·;Θ)的最优参数集 其中,