本文關(guān)鍵詞：壓縮感知磁共振成像算法及實現(xiàn)

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【摘要】：近年來,壓縮感知理論一直處于研究前沿,它是一種充分利用信號稀疏性的全新的信號采樣理論。其優(yōu)勢體現(xiàn)在信號測量的數(shù)據(jù)量遠小于傳統(tǒng)奈奎斯特采樣所獲得的測量值的數(shù)據(jù)量。壓縮感知理論已經(jīng)在信息論、醫(yī)學(xué)磁共振成像處理、模式識別、無線通信等若干領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。稀疏信號重構(gòu)是壓縮感知研究的核心問題,特別是在醫(yī)學(xué)磁共振成像領(lǐng)域,因為其存在噪聲和偽影的問題,導(dǎo)致磁共振成像的重構(gòu)質(zhì)量受到限制,而壓縮感知理論可以很好的解決這個問題,因此,壓縮感知磁共振成像算法具有一定的理論意義和實用價值。首先,本文介紹了壓縮感知理論的應(yīng)用背景和基礎(chǔ)知識,闡述了磁共振成像的基本原理,針對磁共振成像的不足,引入了結(jié)合壓縮感知理論的磁共振成像算法。然后,本文分析了三個典型的壓縮感知磁共振成像算法:梯度投影法(GPSR)、兩步迭代收縮閾值法(TWIST)和部分傅立葉重構(gòu)算法(RecPF)。以GPSR為代表的傳統(tǒng)的重構(gòu)算法,因其重構(gòu)質(zhì)量較差且局部區(qū)域存在較多噪點,本文分析了結(jié)合全變分(TV)模型的TWIST算法。該算法的重構(gòu)結(jié)果中局部區(qū)域存在少量噪點,仍無法較準確的重構(gòu)圖像,針對此問題,本文又分析了以交替迭代法(ADM)為核心的RecPF算法理論。在此基礎(chǔ)上,本文把廣義全變分(TGV)模型引入到交替方向乘子法(ADMM)中以提高重構(gòu)質(zhì)量,并將該方法與已有的GPSR,TWIST和RecPF算法進行仿真實驗和對比分析,驗證了結(jié)合TGV模型的ADMM算法的有效性。該算法改進了腦圖像的重構(gòu)質(zhì)量和峰值信噪比,減少了相對誤差,對于分辨率高、細節(jié)豐富的腦圖像,重構(gòu)后的紋理和細節(jié)相對比較清晰。對比RecPF和ADMM算法的仿真結(jié)果,表明隨著采樣率的降低,ADMM算法具有較強的魯棒性,其重構(gòu)質(zhì)量相對比較穩(wěn)定。最后,為了進一步學(xué)習(xí)和研究,本文研究了圖形用戶界面(GUI)的基本功能,并針對本文算法設(shè)計了相關(guān)的GUI,實現(xiàn)了相關(guān)算法的基本功能和直觀對比。從用戶體驗角度,GUI設(shè)計實現(xiàn)了交互界面的美觀化和人性化,體現(xiàn)了其方便性和適用性。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.41;R445.2

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1 顧順德,聶生東,陳瑛,章魯;基于K-最近鄰規(guī)則的磁共振顱腦圖像分割算法的應(yīng)用研究[J];上海醫(yī)科大學(xué)學(xué)報;2000年02期

2 徐志榮,朱弋,張衛(wèi)東;磁共振實用圖像參數(shù)實驗分析[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2000年03期

3 劉德光,孫毅平;磁共振介導(dǎo)微創(chuàng)外科的展望[J];中國冶金工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志;2001年03期

4 吳前芝,張?zhí)?毛存南,陳馬昊;磁共振窗口技術(shù)應(yīng)用初探[J];實用醫(yī)技雜志;2002年12期

5 陳迎良;苗重昌;張波;;新生兒缺氧缺血性腦病患兒磁共振檢查的護理體會[J];醫(yī)學(xué)理論與實踐;2012年24期

6 Von D.Uhlenbrock;張本固;;磁共振體層照像診斷炎性腎臟病的可能性[J];放射學(xué)實踐;1988年04期

7 楊揚;西班牙空軍高性能戰(zhàn)斗機飛行員的頸椎磁共振圖像[J];航空軍醫(yī);1997年01期

8 ;眼科學(xué)[J];國外科技資料目錄.醫(yī)藥衛(wèi)生;1998年01期

9 王其玲;磁共振介紹[J];今日科技;1999年10期

10 倪萍;陳自謙;;磁共振質(zhì)量控制和質(zhì)量保證若干問題的探討[J];福州總醫(yī)院學(xué)報;2008年03期

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1 趙磊;徐進;;磁共振導(dǎo)航微創(chuàng)治療系統(tǒng)及其臨床應(yīng)用[A];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會成立30周年紀念大會暨2010中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)會學(xué)術(shù)大會壁報展示論文[C];2010年

2 徐志榮;朱戈;張衛(wèi)東;;磁共振實用圖像參數(shù)實驗分析[A];中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會第一次醫(yī)學(xué)影像設(shè)備應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];1999年

3 翁得河;王慧賢;宋濤;;基于小波和模糊集的磁共振圖像增強[A];第六屆全國計算機應(yīng)用聯(lián)合學(xué)術(shù)會議論文集[C];2002年

4 劉英豪;于源;;ASM-016P磁共振裝置脊椎掃描技術(shù)分析及臨床應(yīng)用評價[A];中華醫(yī)學(xué)會醫(yī)學(xué)工程學(xué)分會第一次醫(yī)學(xué)影像設(shè)備應(yīng)用技術(shù)研討會論文集[C];1999年

5 江寶釧;張森;胡蘭清;;無指導(dǎo)的模糊聚類的多回波腦部磁共振圖像分割[A];中國圖象圖形科學(xué)技術(shù)新進展——第九屆全國圖象圖形科技大會論文集[C];1998年

6 寧本德;屈小波;郭迪;陳忠;;基于小波變域內(nèi)局部方向性的磁共振圖像稀疏重建[A];第十七屆全國波譜學(xué)學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2012年

7 趙磊;;磁共振導(dǎo)航微創(chuàng)治療技術(shù)及其在經(jīng)皮冷凍治療中的應(yīng)用[A];第六屆中國科學(xué)家論壇論文匯編[C];2007年

8 陳曉榮;任宇婧;胡紅杰;尹學(xué)青;錢玉娥;劉華鋒;;磁共振評價左室容量-時間曲線的初步研究[A];2012年浙江省放射學(xué)術(shù)年會論文集[C];2012年

9 相艷;李江濤;楊嘉林;;基于模糊C均值聚類算法的腦部磁共振圖像分割[A];第六屆全國信息獲取與處理學(xué)術(shù)會議論文集（2）[C];2008年

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1 本報記者 皮澤紅;國產(chǎn)磁共振的痛苦只是暫時的[N];廣東科技報;2004年

2 記者　孫占穩(wěn);新奧博為勇破世界性難題[N];河北日報;2006年

3 本報記者 劉正午;磁共振競技場的新較量[N];醫(yī)藥經(jīng)濟報;2004年

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1 李建福;磁共振結(jié)構(gòu)像分析及其在音樂家大腦研究中的應(yīng)用[D];電子科技大學(xué);2015年

2 羅敏敏;胎兒磁共振安全問題研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

3 陳相教;基于統(tǒng)計學(xué)方法的無參考MRI測溫關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所);2015年

4 侯漠;磁性微泡對比劑介導(dǎo)超聲與磁共振圖像的配準與融合研究[D];東南大學(xué);2015年

5 蓋永浩;超聲聯(lián)合磁共振評價Budd-Chiari綜合征血管病變與引流方式以及超聲定量分析肝靜脈引流的研究[D];山東大學(xué);2016年

6 孔凡輝;基于粒子濾波的磁共振擴散成像人體心肌纖維重建方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

7 江遠亮;顱內(nèi)動脈粥樣硬化斑塊離體高分辨率磁共振成像與病理對照研究及活體顱內(nèi)責(zé)任斑塊磁共振特征分析[D];第二軍醫(yī)大學(xué);2016年

8 王麗嘉;磁共振圖像全自動分割量化方法研究[D];華東師范大學(xué);2015年

9 張寧;心臟磁共振圖像左心室分割算法研究[D];南方醫(yī)科大學(xué);2009年

10 張元凱;四肢腫瘤的微結(jié)構(gòu)與生物學(xué)行為及動態(tài)增強磁共振相關(guān)性研究[D];山東大學(xué);2010年

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1 陳勇;基于偏微分方程的磁共振圖像降噪算法研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

2 厲元杰;四維心臟輔助診斷系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D];四川師范大學(xué);2015年

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4 張翔亞;磁共振擴散張量成像FA值在足月新生兒缺氧缺血性腦病中的應(yīng)用[D];南方醫(yī)科大學(xué);2015年

5 商立清;基于磁共振數(shù)據(jù)的腦結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)研究[D];電子科技大學(xué);2014年

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8 周維林;心臟磁共振實時電影成像方法研究[D];東北大學(xué);2014年

9 李婷婷;超聲與磁共振圖像三維配準方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2014年

10 杜磊;核磁共振圖像中的3D胰腺分割[D];西安電子科技大學(xué);2014年

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