CN107358588B - 相位去卷褶方法、磁共振成像扫描方法及磁共振成像设备 - Google Patents

相位去卷褶方法、磁共振成像扫描方法及磁共振成像设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种相位去卷褶方法、磁共振成像扫描方法及磁共振成像设备。本发明实施例通过获取待处理的相位图；对相位图进行预处理，得到相位蒙版；根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图；对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；根据至少两个中间相位图，确定去卷褶相位图，依据相位蒙版对相位图进行分段处理，化繁为简，将多维去卷褶转化为多次一维去卷褶，再将分离的去卷数据段集合成为多维的相位图，使得相位去卷褶过程中的计算量与分段的数量成正比，减少了计算量，提高了计算效率，一定程度上解决了现有技术中的相位去卷褶方案计算效率较低的问题。

Description

相位去卷褶方法、磁共振成像扫描方法及磁共振成像设备
【技术领域】
本方案涉及图像处理技术领域，尤其涉及一种相位去卷褶方法、磁共振成像扫描方法及磁共振成像设备。
【背景技术】
在生成相位图的过程中，当采集的信号的实际相位值超出系统所能表示的相位范围时，就会被用相位范围内的相应值表示。这种实际相位值与相位图中标示的相位值不一致的情况，即为相位卷绕。相位去卷褶就是将相位图中出现相位卷绕的点的相位值还原为实际相位值。相位去卷褶也称为相位去卷、相位解卷绕、相位解卷等。
现有技术中采用相位梯度最小二范数方法来进行相位去卷褶，该方法中，计算的矩阵维度是相位图中数据点数的平方量级，计算量与相位图中数据点数的平方成正比，因此计算效率较低。
【发明内容】
有鉴于此，本方案实施例提供了一种相位去卷褶方法、磁共振成像扫描方法及磁共振成像设备，用以解决现有技术中的相位去卷褶方案计算效率较低的问题。
第一方面，本方案实施例提供一种相位去卷褶方法，所述方法包括：
获取待处理的相位图；
对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版；
根据所述相位蒙版，对所述相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，所述分段相位图与分段的方向相对应；
对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版，包括：
幅值图获取所述相位图中各点的留数值；
确定所述相位图中留数值符合指定条件的点，或者，确定所述相位图中留数值符合指定条件的点以及所述留数值符合指定条件的点的相关点，得到留数点；
基于所述留数点得到与所述相位图对应的相位蒙版。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，获取所述相位图中各点的留数值之前，所述方法还包括：
获取与所述相位图对应的幅值图；
在所述幅值图中确定幅值小于设定阈值的点的位置，得到背景点；
在所述相位图中去除与所述背景点对应的相位。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图，包括：
在所述至少两个中间相位图中选择第一中间相位图；
在所述第一中间相位图中，识别沿所述第一中间相位图对应的分段方向发生指定错误的第一区域；
将所述第一中间相位图中处于所述第一区域的点的相位去卷褶结果数据，用所述至少两个中间相位图中除所述第一中间相位图以外的其它中间相位图中相应点的相位去卷褶结果数据替换，得到所述相位图对应的去卷褶相位图。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图，包括：
在所述至少两个中间相位图中均未发生所述指定错误时，从所述至少两个中间相位图中任选一个中间相位图，以作为所述相位图对应的去卷褶相位图。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图，包括：
对所述至少两个分段相位图中的每个分段相位图进行相位去卷褶处理，得到至少两个与分段相位图对应的初始去卷褶场图，每个所述初始去卷褶场图对应一组待定系数；
根据指定优化条件，计算每个所述初始去卷褶场图对应的优化待定系数值；
根据每个所述初始去卷褶场图对应的优化待定系数值，确定相应初始去卷褶场图的待定系数，得到至少两个中间相位图。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述方法还包括：
对时间维的相位或选层方向的相位作去卷褶处理。
第二方面，本方案实施例提供一种磁共振成像扫描方法，所述方法包括：
获取预扫描信号，并根据所述预扫描信号获取待处理的相位图；
对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版；
根据所述相位蒙版，对所述相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，所述分段相位图与分段的方向相对应；
对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图；
根据所述去卷褶相位图确定扫描区域的场分布；
根据所述场分布调节所述扫描区域对应的扫描参数，获取均匀磁场。
第三方面，本方案实施例提供一种磁共振成像设备，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器被配置为：
获取待处理的相位图；
对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版；
根据所述相位蒙版，对所述相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，所述分段相位图与分段的方向相对应；
对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图。
如上所述的方面和任一可能的实现方式，进一步提供一种实现方式，所述设备还包括：
超导磁体，用于产生磁场，所述磁场对应的区域为扫描区域；
控制器，被配置为：
获取所述去卷褶相位图，并根据所述去卷褶相位图确定扫描区域的场分布；
基于所述场分布调节所述扫描区域对应的扫描参数；
利用所述扫描参数控制所述超导磁体产生均匀磁场。
本发明实施例具有以下有益效果：
本发明实施例，通过根据相位蒙版对相位图至少沿2个方向分别进行分段，然后对分段得到的至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，以得到至少两个中间相位图，并根据中间相位图确定去卷褶相位图；依据相位蒙版对相位图进行分段处理，化繁为简，将多维去卷褶转化为多次的一维去卷褶，再将分离的去卷数据段集合成为多维的相位图，使得相位去卷褶过程中的计算量不再与相位图中数据点数的平方成正比，而是与分段的数量成正比，从而大大减少了计算量，进而大幅度地提高了计算效率。
【附图说明】
为了更清楚地说明本方案实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本方案的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的相位去卷褶方法的第一流程示例图。
图2为本发明实施例提供的相位去卷褶方法的第二流程示例图。
图3为本发明实施例提供的存在跳变的卷褶的原始相位图示例图。
图4为本发明实施例相位图的局部示意图。
图5为通过留数点确定的图3所示原始相位图的mask示例图。
图6(a)为图3所示相位图的横向去卷褶结果示意图。
图6(b)为图3所示相位图的纵向去卷褶结果示意图。
图7为图6的去卷褶结果对应的待定系数所在点的位置示例图。
图8(a)为图6(a)对应的优化后横向去卷褶结果。
图8(b)为图6(b)对应的优化后纵向去卷褶结果。
图9为对图8(a)和图8(b)进行去抽丝处理之后得到的去卷褶相位图。
图10为本发明实施例提供的相位去卷褶装置的功能方块图。
图11是磁共振成像设备的简化框图。
图12为本发明实施例提供的磁共振成像扫描方法的流程示例图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本方案的技术方案，下面结合附图对本方案实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本方案一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本方案中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本方案保护的范围。
在本方案实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本方案。在本方案实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测(陈述的条件或事件)”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测(陈述的条件或事件)时”或“响应于检测(陈述的条件或事件)”。
本发明实施例提供了一种相位去卷褶方法。该相位去卷褶方法可以通过应用程序APP来实现，终端设备可以通过安装该应用程序获取相应的相位去卷褶功能。需要指出的是，本申请的“相位去卷褶”与“相位解缠”、“相位去卷绕”表示相同含义。
图1为本发明实施例提供的相位去卷褶方法的第一流程示例图。如图1所示，本实施例中，相位去卷褶方法可以包括如下步骤：
S101，获取待处理的相位图。
S102，对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版(mask)。
S103，根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，分段相位图与分段的方向相对应。
S104，对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图。
S105，根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图。
其中，相位图可以是二维相位图，也可以是三维相位图或三维以上的其他多维相位图。对于二维相位图，其中一个维度对应相位编码方向，另一个维度对应频率编码方向。对于三维相位图，其中第一维度对应相位编码方向，第二维度对应频率编码方向，第三维度可对应选层方向。当然，相位图还可包括时间维度。
在磁共振成像的应用中，当采集到磁共振信号，并根据磁共振信号进行计算，得到相位图后，可以将相位图存储在本地或远程的存储设备中。在需要对相位图进行去卷褶处理时，可以从本地或远程的存储设备中获取相位图。进一步地，基于获得的相位图可以确定当前扫描区域的磁场分布，包括磁场均匀性、磁场强度等，根据磁场分布可计算得到扫描区域施加的扫描参数，调节扫描参数可获得均匀的磁场分布。
举例说明如何根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，其中第一方向可以是相位编码方向，第二方向可以是频率编码方向。
假设相位图为二维相位图Q，二维相位图Q中各点的相位数据如下式(1)的矩阵A所示。
Figure BDA0001348649080000081
矩阵A的行方向为沿X轴方向或相位编码方向，列方向为沿Y轴方向或频率编码方向。矩阵A中的数据表示二维相位图中各点的相位值。其中，相位蒙版包括两点(x2，y2)和(x3，y3)，点(x2，y2)对应的数据为a22，点(x3，y3)对应的数据为a23。
根据相位蒙版，将二维相位图Q沿X轴方向分段，得到5个X方向一维数据段，分别为[a11,a12,a13,a14]、[a21]、[a24]、[a31,a32,a33,a34]、[a41,a42,a43,a44]，这5个X方向一维数据段组成X轴方向的分段相位图。
根据相位蒙版，将二维相位图Q沿Y轴方向分段，得到6个Y方向一维数据段，如下所示:
Figure BDA0001348649080000082
同样，这6个Y方向一维数据段组成Y轴方向的分段相位图。
这样，通过S104，对得到的X轴方向的分段相位图和Y轴方向的分段相位图分别进行相位去卷褶处理，就可以得到2个中间相位图。
其中，在对X轴方向的分段相位图进行相位去卷褶处理时，可以对5个X方向一维数据段分别进行相位去卷褶处理，然后将得到的5个相位去卷褶结果合并，即可得到X轴方向的中间相位图。需要说明的是，合并是将各个一维数据段的相位去卷褶结果按照一维数据段在原始相位图中的位置组合在一起，因此，合并的数据规模是单个维度的量级，计算量很小，对于计算效率的总体影响不大。
同理，在对Y轴方向的分段相位图进行相位去卷褶处理时，可以对6个Y方向一维数据段分别进行相位去卷褶处理，然后将得到的相位去卷褶结果合并，即可得到Y轴方向的中间相位图。
由于每个方向的中间相位图都是在多个一维数据段的相位去卷褶结果基础上合并得到的，因此在相位去卷褶过程中，计算的矩阵维度不再是相位图中数据点数的平方量级，而是与一维数据段相对应，计算量与一维数据段的数量成正比，因此大大减少了计算量，从而提高了计算效率。
例如前述矩阵A所示的相位数据，如果采用相位梯度最小二范数方法来进行相位去卷褶，计算量大约等于相位图中数据点数的平方(即16×16＝256)，而采用本实施例的相位去卷褶方法，计算量大约等于一维数据段的数量(即5+6＝11)，可见，本实施例的相位去卷褶方法的明显减少了计算量，因此可以较大幅度地提高计算效率。
理论上来说，对于一个n×n的二维矩阵的相位图的相位数据，采用相位梯度最小二范数方法来进行相位去卷褶，计算量大约等于n2，而采用本实施例的相位去卷褶方法，在最理想的情况(即相位蒙版包含的数据点为0时)下，一维去卷褶的计算量大约等于2n，将各个一维数据段的相位去卷褶结果合并的计算量大约等于n，因此，采用本实施例的相位去卷褶方法的总计算量为2n+n＝3n，属于单个维度的量级，其中n为自然数，在n值比较大大时，可以明显减少计算量，从而大幅度地提高计算效率。
图1所示实施例，通过根据相位蒙版对相位图至少沿2个方向分别进行分段，然后对分段得到的至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，以得到至少两个中间相位图，并根据中间相位图确定去卷褶相位图，依据相位蒙版对相位图进行分段处理，化繁为简，将多维去卷褶转化为多次的一维去卷褶，再将分离的去卷数据段集合成为多维的相位图，使得相位去卷褶过程中的计算量不再与相位图中数据点数的平方成正比，而是与分段的数量成正比，从而大大减少了计算量，进而大幅度地提高了计算效率。
在一个示例性的实现过程中，对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版，可以包括：幅值图获取相位图中各点的留数值；确定相位图中留数值符合指定条件的点，或者，确定相位图中留数值符合指定条件的点以及留数值符合指定条件的点的相关点，并令该点为留数点，从而得到留数点；基于留数点得到与相位图对应的相位蒙版。
在一个实施例中，对于相位图中相邻的四个点(Xm,Xn)、(Xm,Xn+1)、(Xm+1,Xn)、(Xm+1,Xn+1)，其对应的相位分别为φ(m,n)、φ(m,n+1)、φ(m+1,n)和φ(m+1,n+1)。通过如下公式(1)可获得相邻像素的相位差：
Δ1＝φ(m,n+1)-φ(m,n) (1)
若Δ1>π则使Δ1减去2π，得到新的Δ1，再通过公式(1)的变形
φ(m,n+1)＝Δ1+φ(m,n)
更新φ(m,n+1))的值。以此类推，如下公式求解：
Δ2＝φ(m+1,n+1)-φ(m,n+1) (2)
更新φ(m+1,n+1))
Δ3＝φ(m+1,n)-φ(m+1,n+1) (3)
更新φ(m+1,n))
Δ4＝φ(m,n)-φ(m+1,n) (4)
计算Δ＝Δ1+Δ2+Δ3+Δ4，若Δ>0，计此处留数值为+1；若Δ<0，计此处留数值为-1；若Δ＝0，计此处留数值为零。本实施例中，定义留数值为+1或者-1的点为留数点。
可见，通过指定点相邻的四点做一个封闭的去卷绕，即可求得指定点对应的留数值。
其中，确定相位图中留数值符合指定条件的点，可以包括：确定相位图中留数值为+1的点和留数值为-1的点。此时，基于留数点得到的与相位图对应的相位蒙版包括留数值为+1的点和留数值为-1的点。
其中，确定相位图中留数值符合指定条件的点以及留数值符合指定条件的点的相关点，得到相位蒙版，可以包括：确定相位图中留数值为+1的点和留数值为-1的点，以及参与计算留数值为+1的点的留数值的点和参与计算留数值为-1的点的留数值的点。此时，基于留数点得到的与相位图对应的相位蒙版不仅包括留数值为+1的点和留数值为-1的点，还包括参与计算留数值为+1的点的留数值的点和参与计算留数值为-1的点的留数值的点。通过上述过程可获取与相位图对应的相位蒙版，其中在相位蒙版中留数点对应的位置不显示数据或者置零，而在相位蒙版中去除留数点之外的其他位置可显示数据或置1。该相位蒙版作用下，相位图中确定的留数点被去除或剔除，而仅留下不包含留数点的相位图。
本申请中，留数值符合指定条件的点(例如留数值为+1或-1的点)称为留数点。留数点往往是由于噪声或者局部相位梯度过大导致的，如果不将其去除将会对后续的相位去卷绕造成很大的影响。本实施例中，通过留数点来得到相位蒙版，使得留数点包含在相位蒙版中，从而将留数点从相位图中去除，大大增强了相位去卷褶结果的稳定性和可靠性。
在一个示例性的实现过程中，对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版，可以包括：获取相位图对应的幅值图幅值图；在幅值图中确定幅值小于设定阈值的点的位置，得到背景点；在相位图中去除与背景点对应的相位；获取相位图中各点的留数值；确定相位图中留数值符合指定条件的点，或者，确定相位图中留数值符合指定条件的点以及留数值符合指定条件的点的相关点，并令该点为留数点，从而得到留数点；基于留数点得到与相位图对应的相位蒙版。
其中，背景点为属于非图像区域的背景区域，通过除去这些背景点之外的像素可得到幅值蒙版，即幅值蒙版包括相位图中对应幅度值小于幅度阈值的点。这样，在相位去卷褶过程中，就去除了相位图中对应幅度值小于幅度阈值的干扰点，从而增强了相位去卷褶结果的稳定性和可靠性。
在一个示例性的实现过程中，相位图的相位蒙版可以既包括通过幅度值提取的点，又包括留数点，例如图2所示。
图2为本发明实施例提供的相位去卷褶方法的第二流程示例图。如图2所示，本实施例中，三维图像定位方法可以包括如下步骤：
S201，获取待处理的相位图。
S202，获取与相位图对应的幅值图。
S203，在幅值图中确定幅值小于设定阈值的点的位置，得到背景点。
S204，在相位图中去除与背景点对应的相位。
S205，获取相位图中各点的留数值。
S206，确定相位图中留数值符合指定条件的点，或者，确定相位图中留数值符合指定条件的点以及留数值符合指定条件的点的相关点，得到留数点。
S207，基于背景点和留数点得到与相位图对应的相位蒙版。
S208，根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，分段相位图与分段的方向相对应。
S209，对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图。
S210，根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图。
图2所示实施例，在对相位图进行相位去卷褶之前，从相位图中去除对应幅度值小于幅度阈值的点和相位图中留数值符合指定条件的点以及留数值符合指定条件的点的相关点，减小了对后续的相位去卷褶造成的影响，增强了此去卷褶的稳定性。
在一个示例性的实现过程中，根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图，可以包括：在至少两个中间相位图中选择第一中间相位图；在第一中间相位图中，识别沿第一中间相位图对应的分段方向发生指定错误的第一区域；将第一中间相位图中处于第一区域的点的相位去卷褶结果数据，用至少两个中间相位图中除第一中间相位图以外的其它中间相位图中相应点的相位去卷褶结果数据替换，得到相位图对应的去卷褶相位图。
由于一维去卷的特性，各个维度的去卷褶相位图上如果有一点发生错误，就会引起其后所有点发生错误。例如，前述的二维相位图Q中，如果在X轴方向的中间相位图上有一点发生错误，就会导致该点以后与X轴平行的线上的所有点发生错误，形成一条与X轴平行的线，这种现象称为“抽丝”。此时，将X轴方向的中间相位图上发生错误的线上的数据用Y轴方向的中间相位图上的相应数据替换，即可优化X轴方向的中间相位图。
同理，如果在Y轴方向的中间相位图上有一点发生错误，就会导致该点以后与Y轴平行的线上的所有点发生错误，形成一条与Y轴平行的线。此时，将Y轴方向的中间相位图上发生错误的线上的数据用X轴方向的中间相位图上的相应数据替换，即可优化Y轴方向的中间相位图。
在一个示例性的实现过程中，根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图，可以包括：在至少两个中间相位图中均未发生指定错误时，从至少两个中间相位图中任选一个中间相位图，以作为相位图对应的去卷褶相位图。当至少两个中间相位图中均未发生指定错误时，说明至少两个中间相位图之间的差别非常小，此时可以从中任选一个中间相位图来作为相位图对应的去卷褶相位图。
在一个示例性的实现过程中，对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图，可以包括：对至少两个分段相位图中的每个分段相位图进行相位去卷褶处理，得到至少两个与分段相位图对应的初始去卷褶场图，每个初始去卷褶场图对应一组待定系数；根据指定优化条件，计算每个初始去卷褶场图对应的优化待定系数值；根据每个初始去卷褶场图对应的优化待定系数值，确定相应初始去卷褶场图的待定系数，得到至少两个中间相位图。
各个初始去卷褶场图是不相等的，它们的差值与一系列的待定系数有关。可以通过对待定系数进行优化，以使得各个初始去卷褶场图的差别最小。此处，指定优化条件即为使各个初始去卷褶场图的差别最小，使各个初始去卷褶场图的差别最小的待定系数值，即为优化待定系数值。得到优化待定系数值后，将优化待定系数值分别代入到对应的初始去卷褶场图中，即可得到中间相位图。
在一个示例性的实现过程中，相位去卷褶方法还可以包括：对时间维的相位或选层方向的相位作去卷褶处理。
相位图是由磁共振信号得到的。在实时处理系统中，可以实时采集磁共振信号，然后根据磁共振信号进行计算，得到实时的相位图，然后根据本发明实施例对相位图进行去卷褶处理。
下面通过一个具体示例，对本发明实施例提供的相位去卷褶方法作进一步详细说明。
图3为本发明实施例提供的存在跳变的卷褶的原始相位图示例图。如图3所示，该相位图在两个方向皆存在轻微的突变和较强的噪声干扰。图4为本发明实施例相位图的局部示意图。
假设图3中每个数据点的信噪比都是足够的，不需要通过幅度判断去除不可靠的数据点。此处，通过计算留数点的方法来确定图3所示原始相位图的mask。参见图5，图5为通过留数点确定的图3所示原始相位图的mask示例图。
由图5可见，根据留数点确定的mask提出了相位图发生突变的边界上的部分数据点，正是相位图的突变和卷褶带来的突变混合在一起难以区分，而这一步mask的计算可以剔除这些容易混淆的数据点。这为后续计算的可靠性提供了保证。
根据图5中的mask对图3的相位图中的数据进行分段，并且在分段得到的每段数据上进行一维去卷。两个维度的去卷褶结果请参见图6。其中，图6(a)为图3所示相位图的横向去卷褶结果示意图，图6(b)为图3所示相位图的纵向去卷褶结果示意图。
由图6可见，由于剔除了图5中的黑点，因此，图6中的去卷褶结果存在分段。
图6中两个维度上的分段去卷褶结果依赖于一组待定系数，这些待定系数是横向和纵向的每一数据段的第一个数据点，如图7所示，图7为图6的去卷褶结果对应的待定系数所在点的位置示例图。
对图7中的待定系数所在点的待定系数进行优化，可以寻找到一组使得图6中两个维度的分段去卷褶结果最接近的优化值，再将这一组优化值代入图6，可得到两幅经过优化的去卷褶结果，如图8所示，图8为对图6中的去卷褶结果优化后的去卷褶结果，其中，图8(a)为图6(a)对应的优化后横向去卷褶结果，图8(b)为图6(b)对应的优化后纵向去卷褶结果。
由图8可见，经过优化之后，两个维度的分段去卷褶结果已经非常地接近，但是均存在较明显的“抽丝”现象，如图8中的虚线框区域所示。横向去卷褶的结果在横向具有较好的准确性，但是在纵向可能出现不连续现象，反之，纵向去卷褶容易出现横向不连续的现象，这也就导致了图8中的纵向去卷褶出现了纵向的“抽丝”现象，横向去卷褶出现了横向的“抽丝”现象。
为了解决“抽丝”问题，进一步得到更加准确的去卷褶结果，对图8中两个维度的分段去卷褶结果进行综合分析，识别出两个方向的抽丝现象。在横向去卷褶出现抽丝处使用纵向数据代替，在纵向出现抽丝处使用横向数据代替，最终获得较理想的去卷褶结果，如图9所示，图9为对图8(a)和图8(b)进行去抽丝处理之后得到的去卷褶相位图。
本发明实施例提供的相位去卷褶方法，通过根据相位蒙版对相位图至少沿2个方向分别进行分段，然后对分段得到的至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，以得到至少两个中间相位图，并根据中间相位图确定去卷褶相位图，依据相位蒙版对相位图进行分段处理，化繁为简，将多维去卷褶转化为多次的一维去卷褶，再将分离的去卷数据段集合成为多维的相位图，使得相位去卷褶过程中的计算量不再与相位图中数据点数的平方成正比，而是与分段的数量成正比，从而大大减少了计算量，进而大幅度地提高了计算效率。
本发明实施例还提供了一种相位去卷褶装置，该相位去卷褶装置能够实现前述实施例中相位去卷褶方法的各步骤。
图10为本发明实施例提供的相位去卷褶装置的功能方块图。如图10所示，本实施例中，相位去卷褶装置包括：
获取模块1010，用于获取待处理的相位图；
预处理模块1020，用于对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版；
分段模块1030，用于根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，分段相位图与分段的方向相对应；
分段去卷模块1040，用于对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
确定模块1050，用于根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图。
在一个示例性的实现过程中，预处理模块1020在用于对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版时，可以用于：获取相位图中各点的留数值；确定相位图中留数值符合指定条件的点，或者，确定相位图中留数值符合指定条件的点以及留数值符合指定条件的点的相关点，得到留数点；基于留数点得到与相位图对应的相位蒙版。
在一个示例性的实现过程中，预处理模块1020在用于获取所述相位图中各点的留数值之前，还用于：获取与相位图对应的幅值图；在幅值图中确定幅值小于设定阈值的点的位置，得到背景点；在相位图中去除与背景点对应的相位。
在一个示例性的实现过程中，确定模块1050在用于根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图时，可以用于：在至少两个中间相位图中选择第一中间相位图；在第一中间相位图中，识别沿第一中间相位图对应的分段方向发生指定错误的第一区域；将第一中间相位图中处于第一区域的点的相位去卷褶结果数据，用至少两个中间相位图中除第一中间相位图以外的其它中间相位图中相应点的相位去卷褶结果数据替换，得到相位图对应的去卷褶相位图。
在一个示例性的实现过程中，确定模块1050在用于根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图时，可以用于：在至少两个中间相位图中均未发生指定错误时，从至少两个中间相位图中任选一个中间相位图，以作为相位图对应的去卷褶相位图。
在一个示例性的实现过程中，分段去卷模块1040在用于对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图时，可以用于：对至少两个分段相位图中的每个分段相位图进行相位去卷褶处理，得到至少两个与分段相位图对应的初始去卷褶场图，每个初始去卷褶场图对应一组待定系数；根据指定优化条件，计算每个初始去卷褶场图对应的优化待定系数值；根据每个初始去卷褶场图对应的优化待定系数值，确定相应初始去卷褶场图的待定系数，得到至少两个中间相位图。
在一个示例性的实现过程中，相位去卷褶装置还可以包括：处理模块，用于对时间维的相位或选层方向的相位作去卷褶处理。
由于本实施例中的相位去卷褶装置能够执行前述实施例中的相位去卷褶方法，本实施例未详细描述的部分，可参考对前述实施例中相位去卷褶方法的相关说明。
本发明实施例提供的相位去卷褶装置，通过根据相位蒙版对相位图至少沿2个方向分别进行分段，然后对分段得到的至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，以得到至少两个中间相位图，并根据中间相位图确定去卷褶相位图，依据相位蒙版对相位图进行分段处理，化繁为简，将多维去卷褶转化为多次的一维去卷褶，再将分离的去卷数据段集合成为多维的相位图，使得相位去卷褶过程中的计算量不再与相位图中数据点数的平方成正比，而是与分段的数量成正比，从而大大减少了计算量，进而大幅度地提高了计算效率。
本发明实施例还提供一种磁共振成像设备，该设备包括：超导磁体、处理器、用于存储处理器可执行指令的存储器和控制器。超导磁体，用于产生磁场。超导磁体可形成容置受检者的环形空间，在该空间内由超导磁体产生磁场，磁场对应的区域为扫描区域。由于受检者进入或者其他因素的影响，超导磁体产生的磁场在扫描前期可能是非均匀的。
处理器被配置为：获取待处理的相位图；对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版；根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，分段相位图与分段的方向相对应；对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图。
控制器，被配置为：获取去卷褶相位图，并根据去卷褶相位图确定扫描区域的场分布；基于场分布调节所述扫描区域对应的扫描参数；利用扫描参数控制超导磁体产生均匀磁场。控制器与处理器和超导磁体分别连接，控制器可接收处理器产生的去卷褶相位图，从去卷褶相位图可确定当前扫描区域的场分布。进一步地，控制器根据场分布判断当前扫描区域的磁场是否均匀，若判定磁场均匀，则控制器响应该判定结果维持当前磁场对应的扫描参数；若判定磁场非均匀，则控制器响应该判定结果，调节当前磁场对应的扫描参数，并将调节后的扫描参数作用于超导磁体，调节超导磁体产均匀磁场。
图11是磁共振成像设备1100的简化框图。参见图11，该磁共振成像设备1100可以包括与一个或多个数据存储工具连接的处理器1101，该数据存储工具可以包括存储介质1106和内存单元1104。磁共振成像设备1100还可以包括输入接口1105和输出接口1107，用于与另一装置或系统进行通信。被处理器1101的CPU执行的程序代码可存储在内存单元1104或存储介质1106中。
磁共振成像设备1100中的处理器1101调用存储在内存单元1104或存储介质1106的程序代码，执行下面各步骤：
获取待处理的相位图；
对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版；
根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，分段相位图与分段的方向相对应；
对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图。
图12为本发明实施例提供的磁共振成像扫描方法的流程示例图。参见图12，本实施例中，磁共振成像扫描方法包括如下步骤：
S1201，获取预扫描信号，并根据预扫描信号获取待处理的相位图。
S1202，对相位图进行预处理，得到与相位图对应的相位蒙版。
S1203，根据相位蒙版，对相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，分段相位图与分段的方向相对应。
S1204，对至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图。
S1205，根据至少两个中间相位图，确定相位图对应的去卷褶相位图。
S1206，根据去卷褶相位图确定扫描区域的场分布。
S1207，根据场分布调节扫描区域对应的扫描参数，获取均匀磁场。
上述实施例中，存储介质可以是只读存储器(Read-Only Memory，ROM)，或是可读写的，例如硬盘、闪存。内存单元可为随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)。内存单元可与处理器物理集成或集成在存储器中或构建为单独的单元。
处理器为上述设备(该设备为上述服务器或者上述客户端)的控制中心，并提供处理装置，用于执行指令，进行中断操作，提供计时功能以及多种其他功能。可选地，处理器包括一个或多个中央处理单元(CPU)，例如图11中示出的CPU 0和CPU 1。上述设备中包括一个或者多个的处理器。处理器可为单核(单CPU)处理器或多核(多CPU)处理器。除非另有声明，描述为用于执行任务的例如处理器或存储器的部件可实现为通用部件，其暂时用于在给定时间执行任务，或实现为专门制造用于执行该任务的特定部件。此处所用的术语“处理器”指一个或多个装置，电路和/或处理核，用于处理数据，例如计算机程序指令。
被处理器的CPU执行的程序代码可存储在内存单元或存储介质中。可选地，存储在存储介质中的程序代码可以被复制入内存单元以便处理器的CPU执行。处理器可执行至少一个内核(例如LINUXTM、UNIXTM、WINDOWSTM、ANDROIDTM、IOSTM)，众所周知，该内核用于通过控制其他程序或过程的执行、控制与外围装置的通信以及控制计算机设备资源的使用来控制上述设备的操作。
上述设备中的上述元件可通过总线彼此连接，总线例如数据总线、地址总线、控制总线、扩展总线和局部总线之一或其任意组合。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本方案所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本方案各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。
以上所述仅为本方案的较佳实施例而已，并不用以限制本方案，凡在本方案的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本方案保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种相位去卷褶方法，其特征在于，所述方法包括：
获取待处理的相位图；
对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版；
根据所述相位蒙版，对所述相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，所述分段相位图与分段的方向相对应；
对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版，包括：
获取所述相位图中各点的留数值；
确定所述相位图中留数值符合指定条件的点，或者，确定所述相位图中留数值符合指定条件的点以及所述留数值符合指定条件的点的相关点，得到留数点；
基于所述留数点得到与所述相位图对应的相位蒙版。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述相位图中各点的留数值之前，所述方法还包括：
获取与所述相位图对应的幅值图；
在所述幅值图中确定幅值小于设定阈值的点的位置，得到背景点；
在所述相位图中去除与所述背景点对应的相位。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图，包括：
在所述至少两个中间相位图中选择第一中间相位图；
在所述第一中间相位图中，识别沿所述第一中间相位图对应的分段方向发生指定错误的第一区域；
将所述第一中间相位图中处于所述第一区域的点的相位去卷褶结果数据，用所述至少两个中间相位图中除所述第一中间相位图以外的其它中间相位图中相应点的相位去卷褶结果数据替换，得到所述相位图对应的去卷褶相位图。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图，包括：
在所述至少两个中间相位图中均未发生指定错误时，从所述至少两个中间相位图中任选一个中间相位图，以作为所述相位图对应的去卷褶相位图。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图，包括：
对所述至少两个分段相位图中的每个分段相位图进行相位去卷褶处理，得到至少两个与分段相位图对应的初始去卷褶场图，每个所述初始去卷褶场图对应一组待定系数；
根据指定优化条件，计算每个所述初始去卷褶场图对应的优化待定系数值；
根据每个所述初始去卷褶场图对应的优化待定系数值，确定相应初始去卷褶场图的待定系数，得到至少两个中间相位图。
7.根据权利要求1-6任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对时间维的相位或选层方向的相位作去卷褶处理。
8.一种磁共振成像扫描方法，其特征在于，所述方法包括：
获取预扫描信号，并根据所述预扫描信号获取待处理的相位图；
对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版；
根据所述相位蒙版，对所述相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，所述分段相位图与分段的方向相对应；
对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图；
根据所述去卷褶相位图确定扫描区域的场分布；
根据所述场分布调节所述扫描区域对应的扫描参数，获取均匀磁场。
9.一种磁共振成像设备，其特征在于，所述设备包括：
处理器；
用于存储所述处理器可执行指令的存储器；
所述处理器被配置为：
获取待处理的相位图；
对所述相位图进行预处理，得到与所述相位图对应的相位蒙版；
根据所述相位蒙版，对所述相位图至少沿第一方向和第二方向分别进行分段，得到至少两个分段相位图，所述分段相位图与分段的方向相对应；
对所述至少两个分段相位图分别进行相位去卷褶处理，得到至少两个中间相位图；
根据所述至少两个中间相位图，确定所述相位图对应的去卷褶相位图。
10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述设备还包括：
超导磁体，用于产生磁场，所述磁场对应的区域为扫描区域；
控制器，被配置为：
获取所述去卷褶相位图，并根据所述去卷褶相位图确定扫描区域的场分布；
基于所述场分布调节所述扫描区域对应的扫描参数；
利用所述扫描参数控制所述超导磁体产生均匀磁场。
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