一種核磁共振圖像的生成計算方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及核磁共振圖像處理技術領域，尤其是一種核磁共振圖像的生成計算方 法。
【背景技術】
[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目和在核磁共振回波信號采集過 程中采樣點的數目成正比的。但是，回波信號和采樣點越多，圖像處理時間越長，所以如果 在較短時間內得到相對較為清晰的圖像成為核磁共振領域中的重點研宄問題。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明要解決的技術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] 為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案如下。
[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，使用模數轉 換器對核磁共振信號進行模數轉換；
[0007] B、將步驟A得到的數字信號填充入K空間，形成數字點陣；
[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；
[0009] D、對步驟C中重構出的核磁共振圖像進行分塊，分塊時根據圖像的灰度值進行， 將一個連續(xù)圖像區(qū)域內灰度值類似的區(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，并根據灰度平均值設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，使用的高斯函數為：
[0012] 其中常數C2與灰度塊的平均灰度值成正比；
[0013] F、將經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關系，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)選技術方案，步驟D中，相鄰兩個灰度塊的連接邊緣設置有 重疊區(qū)域。
[0017] 為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術方案，所述重疊區(qū)域采用步驟E中的高斯函數進行兩次 高斯濾波，兩次高斯濾波使用的高斯函數分別為相鄰兩個灰度塊所使用的高斯函數，然后 將兩次高斯濾波的結果進行加權平均，權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)選技術方案，步驟F中，對重疊區(qū)域的兩次濾波結果分別求取 其X、Y方向的邊緣函數，由X、Y方向的邊緣函數擬合出重疊區(qū)域的灰度變化函數，對兩個灰 度變化函數進行歸一化處理，根據歸一化處理的結果得出兩個重疊區(qū)域的權重值，并進行 加權平均。
[0019] 采用上述技術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，使用模數轉 換器對核磁共振信號進行模數轉換；
[0022]B、將步驟A得到的數字信號填充入K空間，形成數字點陣；
[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；
[0024]D、對步驟C中重構出的核磁共振圖像進行分塊，分塊時根據圖像的灰度值進行， 將一個連續(xù)圖像區(qū)域內灰度值類似的區(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，并根據灰度平均值設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，使用的高斯函數為：
[0027] 其中常數c2與灰度塊的平均灰度值成正比；
[0028]F、將經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關系，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 置有重疊區(qū)域。所述重疊區(qū)域采用步驟E中的高斯函數進行兩次高斯濾波，兩次高斯濾波 使用的高斯函數分別為相鄰兩個灰度塊所使用的高斯函數，然后將兩次高斯濾波的結果進 行加權平均，權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 果分別求取其X、Y方向的邊緣函數，由X、Y方向的邊緣函數擬合出重疊區(qū)域的灰度變化函 數，對兩個灰度變化函數進行歸一化處理，根據歸一化處理的結果得出兩個重疊區(qū)域的權 重值，并進行加權平均。
[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，向外側的空間 延展。填充時，在Ky= 0的兩側空間對稱地選取若干個起始點，以每個起始點為圓心，向外 側以圓形的形狀進行填充。起始點的設置密度與設置位置到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)有技術中的大量冗余操作，可以與核磁共振設備良好 兼容，一站式成像，經過大量的實驗，運行良好，圖像清晰度高，省去了調試人員繁瑣的調試 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)明可實施的技術方案提出，不作為對其技術方案本身的單一 限制條件。
【主權項】
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，使用模數轉換器 對核磁共振信號進行模數轉換； B、 將步驟A得到的數字信號填充入K空間，形成數字點陣； 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； D、 對步驟C中重構出的核磁共振圖像進行分塊，分塊時根據圖像的灰度值進行，將一 個連續(xù)圖像區(qū)域內灰度值類似的區(qū)域劃分為一個灰度塊； E、 求取每個灰度塊的灰度平均值，并根據灰度平均值設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，使用的高斯函數為：其中常數C2與灰度塊的平均灰度值成正比； F、 將經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關系，將各個圖像層進行二次融合，形成新的核磁共振圖像。2. 根據權利要求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. 根據權利要求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置有重疊區(qū)域。4. 根據權利要求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中的高斯函數進行兩次高斯濾波，兩次高斯濾波使用的高斯函數分別為相鄰兩 個灰度塊所使用的高斯函數，然后將兩次高斯濾波的結果進行加權平均，權重比等于兩個 灰度塊的平均灰度之比。5. 根據權利要求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)域的兩次濾波結果分別求取其X、Y方向的邊緣函數，由X、Y方向的邊緣函數擬合出重 疊區(qū)域的灰度變化函數，對兩個灰度變化函數進行歸一化處理，根據歸一化處理的結果得 出兩個重疊區(qū)域的權重值，并進行加權平均。
【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轉換；B、將數字信號填充入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；D、對步驟C中重構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