本文關鍵詞：基于能量約束的MRI運動偽影校正方法與實現(xiàn)

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【摘要】：磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是一種高新技術，憑借其無侵入式、無放射性損傷、組織分辨率高、任意方向斷層等優(yōu)點，在臨床醫(yī)學診斷和科學研究領域扮演越來越重要的角色。然而，由于磁共振成像過程采集數(shù)據(jù)時間較長，患者的無意識運動常常難以避免，造成MRI圖像中含有運動偽影，影響醫(yī)生做出正確的臨床診斷。由于硬件設備和對患者控制等前處理方法抑制運動偽影效果不理想，越來越多的學者投入到圖像后處理算法的研究中。因為運動的多樣性，MRI圖像中的運動偽影形成原因比較復雜。本文的目的是對理想情況 下的運動偽影進行校正，并實現(xiàn)可視化界面。首先對核磁共振原理，磁共振成像原理進行闡述，介紹核磁共振成像技術的 基本理論知識和磁共振運動偽影的產(chǎn)生機制。然后深入分析了兩種基于MRI能量約束的運動偽影校正法（基于方向信息測度恢復法和基于最小熵約束的MRI運動偽影校正法）的原理。通過仿真實驗和成像實驗對以上兩種方法進行研究，并分析兩種方法各自對圖像清晰程度的約 束判定。在實驗中發(fā)現(xiàn)，基于方向信息測度的恢復法不能正確校正運動偽影，，不能作為圖像清晰程度判定的標準，但是也發(fā)現(xiàn)該方法可以很好的尋找到圖像中的邊 界，因此可用于其它圖像處理的算法中。在基于最小熵約束的MRI運動偽影校正法中，校正偽影的關鍵在于進行正確的運動估計，主要包括：最優(yōu)化校正策略，即在k 空間參考位置的頻率編碼方向和相位編碼方向進行逆向運動模擬；計算相位偏移量；在圖像域運用最小熵約束。運動估計之后，反傅里葉變換到頻率域對其進行逆向相位恢復，校正偏移的相位，重建出圖像。算法中改進了每次迭代k 空間線的數(shù)目，同時改變原來單一步長的校正模式，在迭代過程中自動減小步長比例，逐次修正掃描信號在k 空間中已經(jīng)偏移的相位，最大限度的保證了圖像細節(jié)信息。實驗表明，應用改進后的 算法能有效消除MRI圖像平移運動造成的偽影，節(jié)約成像時間和提高校正精度。最后采用Matlab(R2009b)實現(xiàn)MRI運動偽影校正，并利用GUI開發(fā)工具做出可視化界面。該程序可以顯示仿真數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)，得出校正結果和差值圖像，為進一步開發(fā)新的偽影校正方法提供了一個基礎平臺。
【關鍵詞】：磁共振成像 運動偽影 方向信息測度 最小熵
【學位授予單位】：中南民族大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R310
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 第1章 緒論8-12
• 1.1 課題研究意義8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 能量約束的定義10-11
• 1.4 本文主要工作和結構安排11-12
• 第2章 磁共振成像與運動偽影形成原理12-23
• 2.1 磁共振成像原理12-18
• 2.1.1 核磁共振現(xiàn)象12-13
• 2.1.2 弛豫現(xiàn)象13-14
• 2.1.3 自由感應衰減信號14-15
• 2.1.4 磁共振成像的空間定位15-18
• 2.2 運動偽影形成原理18-23
• 2.2.1 k-空間18-20
• 2.2.2 運動與 k-空間的關系20-21
• 2.2.3 平移運動偽影21-23
• 第3章 基于方向信息測度的逆向恢復法23-29
• 3.1 算法基本原理23-24
• 3.2 實驗分析24-28
• 3.3 本章小結28-29
• 第4章 基于最小熵約束的 MRI 運動偽影校正法29-43
• 4.1 算法基本原理29-35
• 4.1.1 最小熵約束準則29-30
• 4.1.2 k-空間數(shù)據(jù)偏移量計算30-32
• 4.1.3 最優(yōu)化校正策略32-33
• 4.1.4 EC 算法改進33-35
• 4.2 實驗與結果分析35-41
• 4.2.1 運動偽影校正界面35
• 4.2.2 仿真實驗35-37
• 4.2.3 成像實驗37-39
• 4.2.4 熵值變化及迭代次數(shù)的關系39-40
• 4.2.5 步長與圖像 CQ 的關系40-41
• 4.3 本章小結41-43
• 第5章 總結和展望43-45
• 5.1 本文工作總結43
• 5.2 后續(xù)工作展望43-45
• 參考文獻45-48
• 致謝48-49
• 附錄：攻讀學位期間所發(fā)表的學術論文目錄49

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 翁得河,宋濤;MRI移動偽影的一種綜合處理方法[J];北京生物醫(yī)學工程;2004年01期

2 魏繼航,李建伏,仇恒志;磁共振成像偽影原因及檢查與抑制方法[J];承德醫(yī)學院學報;2003年02期

3 宋云龍;張挽時;王忠;祝紅線;方紅;畢永民;;BLADE技術消除磁共振成像運動偽影的臨床應用[J];放射學實踐;2007年11期

4 郝毫剛;李艷玲;黃春艷;;基于方向信息測度的運動模糊圖像恢復[J];計算機工程;2010年02期

5 許全盛;袁克虹;于麗娟;王文志;葉大田;;基于振動模型的呼吸運動估計與偽影反卷積校正(英文)[J];Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics;2010年01期

6 高陽;牛廣明;;磁共振圖像偽影及其預防[J];內蒙古醫(yī)學院學報;2007年05期

7 余瑞艷;;基于方向信息測度的非局部正則化圖像去噪方法[J];河北大學學報(自然科學版);2012年05期

8 陳春曉;陶華;王世杰;羅立民;;磁共振成像中抑制偽影技術的研究進展[J];生物醫(yī)學工程學雜志;2007年02期

9 陳春曉;陶華;王世杰;羅立民;;MR圖像運動偽影的遺傳算法校正[J];中國圖象圖形學報;2005年09期

10 張勇;程敬亮;李華麗;王娟;;MRI的運動和流動偽影的形成與抑制技術[J];中國醫(yī)療器械雜志;2009年02期

本文編號：906737