一種核磁共振圖像的生成計算方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及核磁共振圖像處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種核磁共振圖像的生成計算方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 磁共振成像已發(fā)展成為一種非常強大的醫(yī)學診斷手段，它特別適應于腦組織、神 經(jīng)系統(tǒng)以及人體軟組織等部位的診斷檢測，能夠在清晰的解剖影像背景上明確顯示出病變 影像。MRI已經(jīng)被廣泛應用于醫(yī)學臨床診斷，成為重要的疾病診斷手段之一。核磁共振的圖 像清晰度是與不同的相位編碼的核磁共振回波信號的數(shù)目和在核磁共振回波信號采集過 程中采樣點的數(shù)目成正比的。但是，回波信號和采樣點越多，圖像處理時間越長，所以如果 在較短時間內(nèi)得到相對較為清晰的圖像成為核磁共振領(lǐng)域中的重點研宄問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種核磁共振圖像的生成計算方法，能夠解決現(xiàn) 有技術(shù)的不足，在不增加圖像處理時間的前提下提高了圖像的清晰度。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。
[0005] -種核磁共振圖像的生成計算方法，步驟如下：
[0006] A、采用梯度磁場對檢測部位進行掃描，接收線圈接收核磁共振信號，使用模數(shù)轉(zhuǎn) 換器對核磁共振信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0007] B、將步驟A得到的數(shù)字信號填充入K空間，形成數(shù)字點陣；
[0008] C、使用傅里葉變換分解出不同頻率、相位、強度的信號，對核磁共振圖像進行重 構(gòu)；
[0009] D、對步驟C中重構(gòu)出的核磁共振圖像進行分塊，分塊時根據(jù)圖像的灰度值進行， 將一個連續(xù)圖像區(qū)域內(nèi)灰度值類似的區(qū)域劃分為一個灰度塊；
[0010] E、求取每個灰度塊的灰度平均值，并根據(jù)灰度平均值設(shè)定每個灰度塊的灰度閾 值，對每個灰度塊中超出該灰度塊的灰度閾值的區(qū)域進行標記，對標記出的區(qū)域進行高斯 濾波處理，使用的高斯函數(shù)為：
[0012] 其中常數(shù)C2與灰度塊的平均灰度值成正比；
[0013] F、將經(jīng)過濾波處理的圖像區(qū)域與其余圖像區(qū)域進行融合，重新形成核磁共振圖 像；
[0014] G、對步驟F中形成的核磁共振圖像分成若干個圖像層，每個灰度塊中的像素平均 分配在各個圖像層中，選擇圖像層中灰度差值最大的一個作為基準圖像層，建立其它圖像 層到基準圖像層的映射函數(shù)關(guān)系，將各個圖像層進行二次融合，形成新的核磁共振圖像。
[0015] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟D中，同一灰度塊的灰度差值小于等于 10%〇
[0016] 作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟D中，相鄰兩個灰度塊的連接邊緣設(shè)置有 重疊區(qū)域。
[0017] 為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述重疊區(qū)域采用步驟E中的高斯函數(shù)進行兩次 高斯濾波，兩次高斯濾波使用的高斯函數(shù)分別為相鄰兩個灰度塊所使用的高斯函數(shù)，然后 將兩次高斯濾波的結(jié)果進行加權(quán)平均，權(quán)重比等于兩個灰度塊的平均灰度之比。
[0018] 為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，步驟F中，對重疊區(qū)域的兩次濾波結(jié)果分別求取 其X、Y方向的邊緣函數(shù)，由X、Y方向的邊緣函數(shù)擬合出重疊區(qū)域的灰度變化函數(shù)，對兩個灰 度變化函數(shù)進行歸一化處理，根據(jù)歸一化處理的結(jié)果得出兩個重疊區(qū)域的權(quán)重值，并進行 加權(quán)平均。
[0019] 采用上述技術(shù)方案所帶來的有益效果在于：本發(fā)明首先對原始圖像進行分塊，然 后對每個圖像塊的圖像內(nèi)容進行選擇性過濾處理，這可以大大降低過濾處理時的時間消 耗。通過在相鄰圖像塊之間設(shè)置重疊區(qū)域，請進行相應的過渡處理，降低了由于圖像分割所 造成的圖像失真和圖像信息流失。然后對進行過濾的圖像進行分層二次融合，降低了噪聲 信號在圖像中的占比，提高了圖像的清晰度。
【具體實施方式】
[0020] 一種核磁共振圖像的生成計算方法，步驟如下：
[0021] A、采用梯度磁場對檢測部位進行掃描，接收線圈接收核磁共振信號，使用模數(shù)轉(zhuǎn) 換器對核磁共振信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；
[0022]B、將步驟A得到的數(shù)字信號填充入K空間，形成數(shù)字點陣；
[0023] C、使用傅里葉變換分解出不同頻率、相位、強度的信號，對核磁共振圖像進行重 構(gòu)；
[0024]D、對步驟C中重構(gòu)出的核磁共振圖像進行分塊，分塊時根據(jù)圖像的灰度值進行， 將一個連續(xù)圖像區(qū)域內(nèi)灰度值類似的區(qū)域劃分為一個灰度塊；
[0025]E、求取每個灰度塊的灰度平均值，并根據(jù)灰度平均值設(shè)定每個灰度塊的灰度閾 值，對每個灰度塊中超出該灰度塊的灰度閾值的區(qū)域進行標記，對標記出的區(qū)域進行高斯 濾波處理，使用的高斯函數(shù)為：
[0027] 其中常數(shù)c2與灰度塊的平均灰度值成正比；
[0028]F、將經(jīng)過濾波處理的圖像區(qū)域與其余圖像區(qū)域進行融合，重新形成核磁共振圖 像；
[0029]G、對步驟F中形成的核磁共振圖像分成若干個圖像層，每個灰度塊中的像素平均 分配在各個圖像層中，選擇圖像層中灰度差值最大的一個作為基準圖像層，建立其它圖像 層到基準圖像層的映射函數(shù)關(guān)系，將各個圖像層進行二次融合，形成新的核磁共振圖像。
[0030] 步驟D中，同一灰度塊的灰度差值小于等于10%，相鄰兩個灰度塊的連接邊緣設(shè) 置有重疊區(qū)域。所述重疊區(qū)域采用步驟E中的高斯函數(shù)進行兩次高斯濾波，兩次高斯濾波 使用的高斯函數(shù)分別為相鄰兩個灰度塊所使用的高斯函數(shù)，然后將兩次高斯濾波的結(jié)果進 行加權(quán)平均，權(quán)重比等于兩個灰度塊的平均灰度之比。步驟F中，對重疊區(qū)域的兩次濾波結(jié) 果分別求取其X、Y方向的邊緣函數(shù)，由X、Y方向的邊緣函數(shù)擬合出重疊區(qū)域的灰度變化函 數(shù)，對兩個灰度變化函數(shù)進行歸一化處理，根據(jù)歸一化處理的結(jié)果得出兩個重疊區(qū)域的權(quán) 重值，并進行加權(quán)平均。
[0031] 其中，步驟B中，填充K空間的過程中，首先從Ky= 0的區(qū)域開始，向外側(cè)的空間 延展。填充時，在Ky= 0的兩側(cè)空間對稱地選取若干個起始點，以每個起始點為圓心，向外 側(cè)以圓形的形狀進行填充。起始點的設(shè)置密度與設(shè)置位置到Ky= 0的距離成反比。這種 填充方式可以在保證K空間中心區(qū)域的信息填充密度的同時避免傳統(tǒng)填充方式中由于K空 間周邊填充密度不夠而導致的圖像解析度不高的問題。
[0032] 本發(fā)明算法簡單，簡化了現(xiàn)有技術(shù)中的大量冗余操作，可以與核磁共振設(shè)備良好 兼容，一站式成像，經(jīng)過大量的實驗，運行良好，圖像清晰度高，省去了調(diào)試人員繁瑣的調(diào)試 過程，得到了使用人員的一致好評。
[0033] 上述描述僅作為本發(fā)明可實施的技術(shù)方案提出，不作為對其技術(shù)方案本身的單一 限制條件。
【主權(quán)項】
1. 一種核磁共振圖像的生成計算方法，其特征在于步驟如下： A、 采用梯度磁場對檢測部位進行掃描，接收線圈接收核磁共振信號，使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器 對核磁共振信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換； B、 將步驟A得到的數(shù)字信號填充入K空間，形成數(shù)字點陣； C、 使用傅里葉變換分解出不同頻率、相位、強度的信號，對核磁共振圖像進行重構(gòu)； D、 對步驟C中重構(gòu)出的核磁共振圖像進行分塊，分塊時根據(jù)圖像的灰度值進行，將一 個連續(xù)圖像區(qū)域內(nèi)灰度值類似的區(qū)域劃分為一個灰度塊； E、 求取每個灰度塊的灰度平均值，并根據(jù)灰度平均值設(shè)定每個灰度塊的灰度閾值，對 每個灰度塊中超出該灰度塊的灰度閾值的區(qū)域進行標記，對標記出的區(qū)域進行高斯濾波處 理，使用的高斯函數(shù)為：其中常數(shù)C2與灰度塊的平均灰度值成正比； F、 將經(jīng)過濾波處理的圖像區(qū)域與其余圖像區(qū)域進行融合，重新形成核磁共振圖像； G、 對步驟F中形成的核磁共振圖像分成若干個圖像層，每個灰度塊中的像素平均分配 在各個圖像層中，選擇圖像層中灰度差值最大的一個作為基準圖像層，建立其它圖像層到 基準圖像層的映射函數(shù)關(guān)系，將各個圖像層進行二次融合，形成新的核磁共振圖像。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振圖像的生成計算方法，其特征在于：步驟D中，同一 灰度塊的灰度差值小于等于10%。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的核磁共振圖像的生成計算方法，其特征在于：步驟D中，相鄰 兩個灰度塊的連接邊緣設(shè)置有重疊區(qū)域。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的核磁共振圖像的生成計算方法，其特征在于：所述重疊區(qū)域 采用步驟E中的高斯函數(shù)進行兩次高斯濾波，兩次高斯濾波使用的高斯函數(shù)分別為相鄰兩 個灰度塊所使用的高斯函數(shù)，然后將兩次高斯濾波的結(jié)果進行加權(quán)平均，權(quán)重比等于兩個 灰度塊的平均灰度之比。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的核磁共振圖像的生成計算方法，其特征在于：步驟F中，對重 疊區(qū)域的兩次濾波結(jié)果分別求取其X、Y方向的邊緣函數(shù)，由X、Y方向的邊緣函數(shù)擬合出重 疊區(qū)域的灰度變化函數(shù)，對兩個灰度變化函數(shù)進行歸一化處理，根據(jù)歸一化處理的結(jié)果得 出兩個重疊區(qū)域的權(quán)重值，并進行加權(quán)平均。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種核磁共振圖像的生成計算方法，包括以下步驟：A、對檢測部位進行掃描，對核磁共振信號進行模數(shù)轉(zhuǎn)換；B、將數(shù)字信號填充入K空間；C、使用傅里葉變換分解出不同頻率、相位、強度的信號，對核磁共振圖像進行重構(gòu)；D、對步驟C中重構(gòu)出的核磁共振圖像進行分塊；E、選取特定區(qū)域進行高斯濾波處理；F、將經(jīng)過濾波處理的圖像區(qū)域與其余圖像區(qū)域進行融合，重新形成核磁共振圖像；G、對步驟F中形成的核磁共振圖像分成若干個圖像層，將各個圖像層進行二次融合，形成新的核磁共振圖像。本發(fā)明能夠解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，在不增加圖像處理時間的前提下提高了圖像的清晰度。
【IPC分類】G06T5/00
【公開號】CN104899841
【申請?zhí)枴緾N201510325957
【發(fā)明人】陳亮, 王天峰, 李玉華, 張進軍, 王保光, 袁廣峰
【申請人】惠仁望都醫(yī)療設(shè)備科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月15日