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专利号: 2023113944918
申请人: 烟台大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.磁共振图像的重建方法,其特征是,包括:

构建训练集;其中,训练集包括:目标模态的全采样磁共振图像、目标模态的欠采样磁共振图像、参考模态的全采样磁共振图像,其中目标模态的全采样磁共振图像和目标模态的欠采样磁共振图像的对比度均为第一对比度,参考模态的全采样磁共振图像的对比度为第二对比度;

采用训练集对图像重建模型进行训练,将目标模态的欠采样磁共振图像和参考模态的全采样磁共振图像,均作为模型的输入值,将目标模态的全采样磁共振图像作为模型的输出值,得到训练后的图像重建模型;

采用训练集对图像重建模型进行训练,具体包括:

2‑1:将目标模态的欠采样磁共振图像张量与参考模态的全采样磁共振图像张量在通道维度进行串联,将串联结果作为模型的输入值;

2‑2:将输入值送入图像域重建模块,得到图像域的重建结果;

2‑3:将图像域的重建结果送入傅里叶变换层,得到频域数据;

2‑4:将频域数据和掩码,同时送入第一数据一致性层,保持数据的一致性;

2‑5:将数据一致性层的输出值,和参考模态的全采样磁共振图像的频域表示,一起送入K空间进行重建,得到频域重建结果;其中,频域表示是将参考模态的全采样磁共振图像进行傅里叶变换得到的;

2‑6:将频域重建结果输入到第二数据一致性层,将第二数据一致性层的输出结果输入到傅里叶逆变换层,得到重建图像;

2‑7:将重建图像作为输入值,重复执行2‑2 2‑6两遍,将得到的重建图像作为结果输~出;

获取待重建的磁共振图像,将待重建的磁共振图像,输入到训练后的图像重建模型中,输出重建后的图像。

2.如权利要求1所述的磁共振图像的重建方法,其特征是,所述构建训练集,包括:对目标模态的全采样磁共振图像进行傅里叶变换操作,得到K空间数据;将K空间数据与掩码逐元素相乘得到乘积,对乘积添加噪声得到中间值,对中间值进行傅里叶逆变换,得到目标模态的欠采样磁共振图像。

3.如权利要求1所述的磁共振图像的重建方法,其特征是,所述图像重建模型,包括:依次连接的第一重建模块、第二重建模块和第三重建模块;

所述第一重建模块、第二重建模块和第三重建模块的内部结构是一样的;

所述第一重建模块,包括:依次连接的图像域重建模块、傅里叶变换层、第一数据一致性层、K空间重建模块、第二数据一致性层和傅里叶逆变换层;

第一数据一致性层和第二数据一致性层的输入端还用于输入掩码;

图像域重建模块的输入端还用于输入参考模态的全采样磁共振图像的特征表示;

K空间重建模块的输入端还用于输入参考模态的全采样磁共振图像的频域表示。

4.如权利要求3所述的磁共振图像的重建方法,其特征是,所述第一数据一致性层,包括:将单位矩阵与掩码做减法,得到处理后的第一掩码;

将图像域重建模块的输出值,进行傅里叶变换,得到第一中间结果;

将第一中间结果与处理后的第一掩码相乘,得到第二中间结果;

将参考模态的全采样的K空间表示与掩码相乘,得到处理后的第二掩码;

将处理后的第二掩码与第二中间结果相加,得到第三中间结果;

将第三中间结果进行傅里叶逆变换,得到第一数据一致性结果;

或者,

所述第二数据一致性层,包括:

将单位矩阵与掩码做减法,得到处理后的第三掩码;

将K空间重建模块的输出值,作为第四中间结果;

将第四中间结果与处理后的第三掩码相乘,得到第五中间结果;

将参考模态的全采样的K空间表示与掩码相乘,得到处理后的第四掩码;

将处理后的第四掩码与第五中间结果相加,得到第六中间结果;

将第六中间结果进行傅里叶逆变换,得到第二数据一致性结果。

5.如权利要求3所述的磁共振图像的重建方法,其特征是,所述图像域重建模块和K空间重建模块的内部结构是一样的,所述图像域重建模块,包括:依次连接的第一卷积层、第一建模阶段、第二建模阶段、第三建模阶段、第四建模阶段、第五建模阶段和第六建模阶段、第一加法器和第二卷积层;

所述第一卷积层的输出端与第一加法器的输入端连接;

其中,第一建模阶段、第二建模阶段、第三建模阶段、第四建模阶段、第五建模阶段和第六建模阶段的内部结构是一样的;所述第一建模阶段,包括:依次连接的第一多尺度建模层、第二多尺度建模层、第三多尺度建模层、第四多尺度建模层和第二加法器;

所述第二加法器的输入端与第一多尺度建模层的输入端连接;

第一多尺度建模层、第二多尺度建模层、第三多尺度建模层、第四多尺度建模层的内部结构是一样的,所述第一多尺度建模层,包括:输入端口,所述输入端口与通道均分模块的输入端连接;所述通道均分模块的输出端分别与锚注意力机制层的输入端和基于移动窗口的自注意力机制层的输入端连接,锚注意力机制层的输出端和基于移动窗口的自注意力机制层的输出端均与通道连接模块的输入端连接,通道连接模块的输出端与3x3的卷积层的输入端连接;

所述输入端口还与通道注意力模块的输入端连接,通道注意力模块的输出端与3x3的卷积层的输入端连接;

所述输入端口还与3x3的卷积层的输入端连接;所述3x3的卷积层的输出端与全连接层的输入端连接;全连接层的输出端作为第一多尺度建模层的输出端。

6.如权利要求5所述的磁共振图像的重建方法,其特征是,锚注意力机制层,是将图像分成若干个水平方向的举行,在每个矩形范围内实施注意力机制;基于移动窗口的自注意力机制层,是将图像分成若干个窗口,在每个窗口内部施加注意力机制;通道注意力模块,是通过卷积层调整不同通道的特征映射的权重。

7.磁共振图像的重建系统,用于实现如权利要求1‑6任一项权利要求所述的方法,其特征是,包括:训练集构建模块,其被配置为:构建训练集;其中,训练集包括:目标模态的全采样磁共振图像、目标模态的欠采样磁共振图像、参考模态的全采样磁共振图像,其中目标模态的全采样磁共振图像和目标模态的欠采样磁共振图像的对比度均为第一对比度,参考模态的全采样磁共振图像的对比度为第二对比度;

训练模块,其被配置为:采用训练集对图像重建模型进行训练,将目标模态的欠采样磁共振图像和参考模态的全采样磁共振图像,均作为模型的输入值,将目标模态的全采样磁共振图像作为模型的输出值,得到训练后的图像重建模型;

重建模块,其被配置为:获取待重建的磁共振图像,将待重建的磁共振图像,输入到训练后的图像重建模型中,输出重建后的图像。

8.一种电子设备,其特征是,包括:

存储器,用于非暂时性存储计算机可读指令;以及

处理器,用于运行所述计算机可读指令,

其中,所述计算机可读指令被所述处理器运行时,执行上述权利要求1‑6任一项所述的方法。

9.一种存储介质,其特征是,非暂时性存储计算机可读指令,其中,当非暂时性计算机可读指令由计算机执行时,执行权利要求1‑6任一项所述方法的指令。