基于局部亞像素移位和隔行局部變差法消除吉布斯偽影
發(fā)布時(shí)間:2022-01-17 11:40
吉布斯(Gibbs)偽影是在磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)中常見(jiàn)的主要存在于MRI邊緣處的一種環(huán)狀偽影。在臨床應(yīng)用中,考慮到患者的實(shí)際情況,通常會(huì)忽略一定數(shù)量k空間外圍相位編碼線(xiàn)來(lái)縮短采集時(shí)間。對(duì)有限的數(shù)據(jù)使用傅里葉變換進(jìn)行重建,在重建圖像中就會(huì)出現(xiàn)Gibbs偽影,這種偽影最終影響臨床MRI的診斷價(jià)值。如何消除臨床磁共振圖像中存在的Gibbs偽影變得非常重要。Elias等人提出的局部亞像素移位(Local Subpixel Shift,LSS)通過(guò)在圖像域搜尋最小的局部總變差消除Gibbs偽影,盡管該方法消除偽影效果明顯,但該方法不適用于k空間零填充重建的數(shù)據(jù)。本文的第一部分我們提出了兩種將LSS應(yīng)用于欠采樣數(shù)據(jù)的方法。第一種方法為L(zhǎng)SS+插值,該方法首先將非零填充的k空間數(shù)據(jù)傅里葉變換到圖像域,其次在圖像域使用LSS算法搜索最小的亞像素移位,最后將得到圖像進(jìn)行內(nèi)插獲得最終圖像。第二種方法為隔行局部變差法,該方法首先對(duì)k空間數(shù)據(jù)進(jìn)行零填充,其次將零填充后的k空間數(shù)據(jù)傅里葉變換到圖像域,然后在圖像域通過(guò)隔行局部變差(interlaced Loc...
【文章來(lái)源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1具有非零磁矩^的原子核可以被視為微觀(guān)的磁場(chǎng)??Fig.?2-1?Nuclei?with?nonzero?/7?are?regarded?as?microscopic?magnets.??
?(2一7)??其中r2、r2'和分別表示自旋-自旋弛豫過(guò)程、靜磁場(chǎng)非均勻性弛豫過(guò)程以及??橫向弛豫過(guò)程的時(shí)間常數(shù)。信號(hào)衰減過(guò)程如圖2-3所示。??180。??90°??射頻脈沖?1?;???!?<?1???T?<???N\g-t/T2??信號(hào)—本—??/??圖2-3通過(guò)90°-T-180°脈沖序列形成自旋回波信號(hào)。90°脈沖后產(chǎn)生FID信??號(hào),當(dāng)自旋散相時(shí),FID信號(hào)消失。在90°脈沖之后間隔時(shí)間t施加180°脈沖,貝IJ??在90°之后2t時(shí)產(chǎn)生回波信號(hào)。??Fig.?2-3?Formation?of?spin?echo?signal?by?a?90°?—?t?—?180°?pulse?sequence.?The??application?of?a?90°?pulse?produces?the?FID,?which?quickly?disappears?as?the?spins??dephase.?The?application?of?180?pluse?at?a?time?r?after?the?90°?pluse?produces?an??echo?at?a?time?2r?after?the?90°pulse.??2.1.3?MRI空間定位??要想得到物體的MR圖像就必須對(duì)物體產(chǎn)生的MR信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的空間編??碼?臻g定位一般包括三個(gè)步驟:選層、頻率編碼、相位編碼。??選層的目的是使物質(zhì)某個(gè)部位一定層厚范圍內(nèi)的原子核被激發(fā)從而產(chǎn)生對(duì)??圖像有貢獻(xiàn)的磁共振信號(hào)
?(2一7)??其中r2、r2'和分別表示自旋-自旋弛豫過(guò)程、靜磁場(chǎng)非均勻性弛豫過(guò)程以及??橫向弛豫過(guò)程的時(shí)間常數(shù)。信號(hào)衰減過(guò)程如圖2-3所示。??180。??90°??射頻脈沖?1?;???!?<?1???T?<???N\g-t/T2??信號(hào)—本—??/??圖2-3通過(guò)90°-T-180°脈沖序列形成自旋回波信號(hào)。90°脈沖后產(chǎn)生FID信??號(hào),當(dāng)自旋散相時(shí),FID信號(hào)消失。在90°脈沖之后間隔時(shí)間t施加180°脈沖,貝IJ??在90°之后2t時(shí)產(chǎn)生回波信號(hào)。??Fig.?2-3?Formation?of?spin?echo?signal?by?a?90°?—?t?—?180°?pulse?sequence.?The??application?of?a?90°?pulse?produces?the?FID,?which?quickly?disappears?as?the?spins??dephase.?The?application?of?180?pluse?at?a?time?r?after?the?90°?pluse?produces?an??echo?at?a?time?2r?after?the?90°pulse.??2.1.3?MRI空間定位??要想得到物體的MR圖像就必須對(duì)物體產(chǎn)生的MR信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的空間編??碼。空間定位一般包括三個(gè)步驟:選層、頻率編碼、相位編碼。??選層的目的是使物質(zhì)某個(gè)部位一定層厚范圍內(nèi)的原子核被激發(fā)從而產(chǎn)生對(duì)??圖像有貢獻(xiàn)的磁共振信號(hào)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于非局部拉格朗日乘子的磁共振圖像重建[J]. 李超,杜宏偉,邱本勝. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]基于張量奇異值分解的動(dòng)態(tài)核磁共振圖像重建[J]. 徐文,楊曉梅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(07)
[3]基于MRM的小鼠腦模板創(chuàng)建的研究進(jìn)展[J]. 付振榮,林嵐,張柏雯,賓光宇,高宏建,吳水才. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2016(02)
[4]基于正則化迭代的并行磁共振圖像重建算法[J]. 陳藍(lán)鈺,常嚴(yán),王雷,楊曉冬. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(12)
[5]基于SENSE和GRAPPA的并行磁共振圖像重建算法[J]. 陳藍(lán)鈺,常嚴(yán),王雷,徐雅潔,張廣才,楊曉冬. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2015(05)
[6]核磁共振(NMR)發(fā)展歷程、應(yīng)用及物理基礎(chǔ)概述[J]. 朱波. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(05)
[7]一種適用于真實(shí)人體數(shù)據(jù)能有效消除Gibbs偽影的MR重建新算法[J]. 江貴平,黃鑫,馮衍秋,陳武凡. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(11)
[8]相對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述及相關(guān)問(wèn)題的處理[J]. 楊慶怡. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[9]基于Gibbs隨機(jī)場(chǎng)與模糊C均值聚類(lèi)的圖像分割新算法[J]. 馮衍秋,陳武凡,梁斌,林亞忠. 電子學(xué)報(bào). 2004(04)
[10]核磁共振成象的物理基礎(chǔ)[J]. LawrenceE.Crooks,LeonKaufman,PeterDavis,HeatherTosteson,楊家梅. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 1983(04)
博士論文
[1]磁共振成像橫向弛豫量化研究[D]. 王常青.電子科技大學(xué) 2018
[2]DTI圖像去噪方法研究[D]. 張相芬.上海交通大學(xué) 2008
[3]磁共振運(yùn)動(dòng)偽影消除與擴(kuò)散張量成像技術(shù)研究[D]. 江貴平.第一軍醫(yī)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]非神經(jīng)精神性紅斑狼瘡患者腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的彌散張量成像研究[D]. 許曼.南方醫(yī)科大學(xué) 2017
[2]醫(yī)學(xué)磁共振圖像Gibbs環(huán)狀偽影消除新方法研究[D]. 黃鑫.第一軍醫(yī)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3594665
【文章來(lái)源】:南方醫(yī)科大學(xué)廣東省
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2-1具有非零磁矩^的原子核可以被視為微觀(guān)的磁場(chǎng)??Fig.?2-1?Nuclei?with?nonzero?/7?are?regarded?as?microscopic?magnets.??
?(2一7)??其中r2、r2'和分別表示自旋-自旋弛豫過(guò)程、靜磁場(chǎng)非均勻性弛豫過(guò)程以及??橫向弛豫過(guò)程的時(shí)間常數(shù)。信號(hào)衰減過(guò)程如圖2-3所示。??180。??90°??射頻脈沖?1?;???!?<?1???T?<???N\g-t/T2??信號(hào)—本—??/??圖2-3通過(guò)90°-T-180°脈沖序列形成自旋回波信號(hào)。90°脈沖后產(chǎn)生FID信??號(hào),當(dāng)自旋散相時(shí),FID信號(hào)消失。在90°脈沖之后間隔時(shí)間t施加180°脈沖,貝IJ??在90°之后2t時(shí)產(chǎn)生回波信號(hào)。??Fig.?2-3?Formation?of?spin?echo?signal?by?a?90°?—?t?—?180°?pulse?sequence.?The??application?of?a?90°?pulse?produces?the?FID,?which?quickly?disappears?as?the?spins??dephase.?The?application?of?180?pluse?at?a?time?r?after?the?90°?pluse?produces?an??echo?at?a?time?2r?after?the?90°pulse.??2.1.3?MRI空間定位??要想得到物體的MR圖像就必須對(duì)物體產(chǎn)生的MR信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的空間編??碼?臻g定位一般包括三個(gè)步驟:選層、頻率編碼、相位編碼。??選層的目的是使物質(zhì)某個(gè)部位一定層厚范圍內(nèi)的原子核被激發(fā)從而產(chǎn)生對(duì)??圖像有貢獻(xiàn)的磁共振信號(hào)
?(2一7)??其中r2、r2'和分別表示自旋-自旋弛豫過(guò)程、靜磁場(chǎng)非均勻性弛豫過(guò)程以及??橫向弛豫過(guò)程的時(shí)間常數(shù)。信號(hào)衰減過(guò)程如圖2-3所示。??180。??90°??射頻脈沖?1?;???!?<?1???T?<???N\g-t/T2??信號(hào)—本—??/??圖2-3通過(guò)90°-T-180°脈沖序列形成自旋回波信號(hào)。90°脈沖后產(chǎn)生FID信??號(hào),當(dāng)自旋散相時(shí),FID信號(hào)消失。在90°脈沖之后間隔時(shí)間t施加180°脈沖,貝IJ??在90°之后2t時(shí)產(chǎn)生回波信號(hào)。??Fig.?2-3?Formation?of?spin?echo?signal?by?a?90°?—?t?—?180°?pulse?sequence.?The??application?of?a?90°?pulse?produces?the?FID,?which?quickly?disappears?as?the?spins??dephase.?The?application?of?180?pluse?at?a?time?r?after?the?90°?pluse?produces?an??echo?at?a?time?2r?after?the?90°pulse.??2.1.3?MRI空間定位??要想得到物體的MR圖像就必須對(duì)物體產(chǎn)生的MR信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的空間編??碼。空間定位一般包括三個(gè)步驟:選層、頻率編碼、相位編碼。??選層的目的是使物質(zhì)某個(gè)部位一定層厚范圍內(nèi)的原子核被激發(fā)從而產(chǎn)生對(duì)??圖像有貢獻(xiàn)的磁共振信號(hào)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于非局部拉格朗日乘子的磁共振圖像重建[J]. 李超,杜宏偉,邱本勝. 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(08)
[2]基于張量奇異值分解的動(dòng)態(tài)核磁共振圖像重建[J]. 徐文,楊曉梅. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2017(07)
[3]基于MRM的小鼠腦模板創(chuàng)建的研究進(jìn)展[J]. 付振榮,林嵐,張柏雯,賓光宇,高宏建,吳水才. 中國(guó)醫(yī)療設(shè)備. 2016(02)
[4]基于正則化迭代的并行磁共振圖像重建算法[J]. 陳藍(lán)鈺,常嚴(yán),王雷,楊曉冬. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(12)
[5]基于SENSE和GRAPPA的并行磁共振圖像重建算法[J]. 陳藍(lán)鈺,常嚴(yán),王雷,徐雅潔,張廣才,楊曉冬. 中國(guó)醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志. 2015(05)
[6]核磁共振(NMR)發(fā)展歷程、應(yīng)用及物理基礎(chǔ)概述[J]. 朱波. 科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2013(05)
[7]一種適用于真實(shí)人體數(shù)據(jù)能有效消除Gibbs偽影的MR重建新算法[J]. 江貴平,黃鑫,馮衍秋,陳武凡. 計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào). 2007(11)
[8]相對(duì)運(yùn)動(dòng)的描述及相關(guān)問(wèn)題的處理[J]. 楊慶怡. 廣西大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(S1)
[9]基于Gibbs隨機(jī)場(chǎng)與模糊C均值聚類(lèi)的圖像分割新算法[J]. 馮衍秋,陳武凡,梁斌,林亞忠. 電子學(xué)報(bào). 2004(04)
[10]核磁共振成象的物理基礎(chǔ)[J]. LawrenceE.Crooks,LeonKaufman,PeterDavis,HeatherTosteson,楊家梅. 北京生物醫(yī)學(xué)工程. 1983(04)
博士論文
[1]磁共振成像橫向弛豫量化研究[D]. 王常青.電子科技大學(xué) 2018
[2]DTI圖像去噪方法研究[D]. 張相芬.上海交通大學(xué) 2008
[3]磁共振運(yùn)動(dòng)偽影消除與擴(kuò)散張量成像技術(shù)研究[D]. 江貴平.第一軍醫(yī)大學(xué) 2005
碩士論文
[1]非神經(jīng)精神性紅斑狼瘡患者腦白質(zhì)結(jié)構(gòu)的彌散張量成像研究[D]. 許曼.南方醫(yī)科大學(xué) 2017
[2]醫(yī)學(xué)磁共振圖像Gibbs環(huán)狀偽影消除新方法研究[D]. 黃鑫.第一軍醫(yī)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3594665
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