CN109407022B - 磁场漂移的控制方法、装置和存储介质 - Google Patents

磁场漂移的控制方法、装置和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种磁场漂移的控制方法、装置和存储介质。该方法包括：获取预设位置，以及预设位置对应的至少两个匀场片厚度；根据预设位置以及匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；基于预设均匀约束函数，计算第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组；基于预设匀场片磁场函数，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组；根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。通过本发明实施例的技术方案，可以降低因匀场片升温而导致的场漂，并保证主磁场的均匀性，提升成像质量。

Description

磁场漂移的控制方法、装置和存储介质
技术领域
本发明实施例涉及磁共振技术，尤其涉及一种磁场漂移的控制方法、装置和存储介质。
背景技术
磁共振成像系统是利用磁场与射频脉冲使人体组织内进动的氢核发生振动产生射频信号，经过计算机处理而成像的系统。在磁共振成像系统中，主磁场(或极化磁场)的均匀性是磁共振成像的重要前提。由于磁体生产误差以及磁体安装环境的影响，只利用磁体本身难以实现磁场均匀，从而需要实施一些额外的措施以保证磁场的均匀性。
通常，可以将一些匀场片贴在磁体的内孔洞中，以利用匀场片产生的磁场补偿主磁场的非均匀性。然而，在交变梯度场的作用下运行磁共振系统序列时，因梯度线圈发热会导致匀场片所处周围环境的温度升高，而且匀场片的材料一般为硅钢等金属材料，从而也会导致匀场片的温度升高。由于匀场片的温度升高，使得匀场片的磁性性能下降，产生的磁场也发生变化，从而导致主磁场的中心频率发生漂移，即场漂现象。
现有技术中，为了控制主磁场的漂移，可以在执行序列时控制梯度温度，当梯度温度高于场漂允许的临界温度时，停止序列运行，然而这种控制方式需要限制序列的运用，不便于进行成像。也可以利用一种带加热器的匀场条，使每个匀场条通电加热并且始终保持在恒温下，然而这种控制方式需要额外的控制加热电路，不便于实际运用，并且生产成本较高。还可以利用一种带通风装置的匀场孔，以降低匀场片的温度，然而这种控制方式中的匀场孔空间较大，从而增加了梯度线圈的厚度，缩小了患者孔径的空间。
可见，现有技术中均是通过改变系统硬件的方式来控制主磁场的漂移，这样也会大大增加控制难度以及生产成本。
发明内容
本发明实施例提供了一种磁场漂移的控制方法、装置和存储介质，以在不改变系统硬件的前提下，降低因匀场片升温而导致的场漂，从而保证主磁场的均匀性，提升成像质量。
第一方面，本发明实施例提供了一种磁场漂移的控制方法，包括：
获取预设位置，以及所述预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
根据所述预设位置以及所述匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
基于预设均匀约束函数，计算所述第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据所述均匀约束值和预设均匀上限值，从所述第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组；
基于预设匀场片磁场函数，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和所述匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组；
根据所述目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
第二方面，本发明实施例还提供了一种磁场漂移的控制装置，包括：
预设位置获取模块，用于获取预设位置，以及所述预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
第一匀场片厚度组确定模块，用于根据所述预设位置以及所述匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
第二匀场片厚度组确定模块，用于基于预设均匀约束函数，计算所述第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据所述均匀约束值和预设均匀上限值，从所述第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组；
目标匀场片厚度组确定模块，用于基于预设匀场片磁场函数，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和所述匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组；
匀场片配置模块，用于根据所述目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
第三方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例所提供的磁场漂移的控制方法。
第四方面，本发明实施例还提供了一种设备，所述设备包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明任意实施例所提供的磁场漂移的控制方法。
本发明实施例通过根据预设位置对应的至少两个匀场片厚度，确定至少两个待选的第一匀场片厚度组；基于预设均匀约束函数，计算每个第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从至少两个第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组，以保证每个第二匀场片厚度组均满足均匀约束条件；基于预设匀场片磁场函数，计算每个第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组，从而可以根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片厚度为相应的目标匀场片厚度。通过软件方式来合理规划预设位置处的目标匀场片厚度，从而可以补偿磁场非均匀性，减少匀场片对主磁场的中心频率改变量，进而降低了场漂，保证了主磁场的均匀性，提升了成像质量。并且无需改变任何系统硬件，大大降低了控制难度以及生产成本，更加便于实际应用。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种磁场漂移的控制方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的单位重量匀场片对主磁场中心频率的改变量的分布图；
图3是本发明实施例二提供的一种磁场漂移的控制方法的流程图；
图4是本发明实施例三提供的一种磁场漂移的控制装置的结构示意图；
图5是本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
实施例一
图1为本发明实施例一提供的一种磁场漂移的控制方法的流程图，本实施例可适用于磁共振成像系统中降低匀场片带来的场漂的情况。该方法可以由磁场漂移的控制装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，可以集成于磁共振设备中。该方法具体包括以下步骤：
S110、获取预设位置，以及预设位置对应的至少两个匀场片厚度。
其中，预设位置可以是指磁体内孔洞中放置匀场片的位置。本实施例获取的预设位置可以是一个位置，也可以是两个或两个以上位置，预设位置的具体位置和数量均可以根据实际需求和设备构造预先进行确定。示例性地，预设位置可以沿磁共振设备中病床的轴线方向进行设置。匀场片厚度可以是指满足预设厚度条件的一个厚度。本实施例中的预设厚度条件可以为：匀场片厚度x位于预设的厚度下限值xL与厚度上限值xU之间，即xL≤x≤xU。
具体地，本实施例可以根据预设厚度条件中规定的匀场片厚度的取值范围来人为选取满足预设厚度条件的至少两个匀场片厚度，也可以通过设置取值间隔的方式来获得预设位置对应的至少两个匀场片厚度。示例性地，若预设厚度条件规定的匀场片厚度的取值范围为：1mm≤x≤5mm，取值间隔为1mm，则预设位置对应的匀场片厚度可以为：1mm、2mm、3mm、4mm和5mm。可见，取值间隔越小，获得的匀场片厚度的数量越多。需要注意的是，本实施例中获得的预设位置对应的匀场片厚度的数量越多，则后续确定的第一匀场片厚度组的数量越多。
S120、根据预设位置以及匀场片厚度确定第一匀场片厚度组。
其中，第一匀场片厚度组可以是指基于预设组合规则，由预设位置对应的一个匀场片厚度构成的厚度集合。本实施例中的第一匀场片厚度组的数量为至少两个。预设组合规则可以根据预设位置的数量和实际需求进行设置。示例性地，当仅存在一个预设位置时，预设组合规则可以是：将该预设位置对应的每个匀场片厚度直接确定为一个第一匀场片厚度组，即每个第一匀场片厚度组中只包含一个匀场片厚度。当存在至少两个预设位置时，预设组合规则可以是将全部预设位置中的至少一个预设位置对应的一个匀场片厚度进行组合，即第一匀场片厚度组包含的匀场片厚度的数量小于或等于预设位置的数量。例如，若存在10个预设位置，则可以将其中9个预设位置对应的一个匀场片厚度组合为一个第一匀场片厚度组。需要说明的是，每个第一匀场片厚度组包含的每个匀场片厚度均对应不同的预设位置，并且任意两个第一匀场片厚度组中存在至少一个预设位置对应的匀场片厚度不同。示例性地，若三个预设位置P1、P2和P3对应的匀场片厚度均为：A、B和C，则第一匀场片厚度组可以为：A、A、A，也可以为A、A、B等。
具体地，本实施例可以基于预设组合规则，根据每个预设位置以及每个预设位置对应的至少两个匀场片厚度确定至少两个第一匀场片厚度组。需要注意的是，若第一匀场片厚度组的数量越多，则控制匀场片带来的场漂的程度越好。优选地，可以确定与所有预设位置对应的全部第一匀场片厚度组。
示例性地，S120可以包括：在预设位置对应的至少两个匀场片厚度中选取一个为当前匀场片厚度，并将预设位置对应的当前匀场片厚度的集合作为一个第一匀场片厚度组；重复执行上述操作，直至确定出与预设位置对应的全部第一匀场片厚度组。
具体地，对于每个预设位置而言，可以从该预设位置对应的至少两个匀场片厚度中随机选取一个匀场片厚度作为当前匀场片厚度。在确定每个预设位置对应的当前匀场片厚度后，将所有的当前匀场片厚度构成一个集合作为一个第一匀场片厚度组。同理，可以确定出与所有预设位置对应的所有第一匀场片厚度组。第一匀场片厚度组的数量可以根据预设位置的数量以及每个预设位置对应的匀场片厚度的数量进行确定。例如，若存在三个预设位置，并且每个预设位置均对应三个匀场片厚度，则确定的第一匀场片厚度组的数量为：C31C3 1C31＝27。
S130、基于预设均匀约束函数，计算第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组。
其中，预设均匀约束函数可以是指预先定义的，用于表示每个第一匀场片厚度组与预设均匀性区域中的均匀约束值之间的对应关系。预设均匀约束函数可以根据磁共振系统中主磁场的磁场强度以及体积预先确定。预设均匀性区域可以是根据用户需求和磁共振成像系统的成像要求预先定义的区域。示例性地，预设均匀性区域可以是：直径为500mm的球形区域。预设均匀上限值可以是根据实际需求预先设置的，预设均匀性区域中均匀约束值的最大值。本实施例中预设均匀性区域中的均匀约束值越小，则磁共振系统中磁场的均匀性越好。第二匀场片厚度组是指满足预设均匀约束条件的第一匀场片厚度组。示例性地，预设均匀约束条件可以是：第一匀场片厚度组对应的均匀约束值小于或等于预设均匀上限值。
具体地，对于每个第一匀场片厚度组而言，可以根据该第一匀场片厚度组中每个预设位置对应的第一匀场片厚度，以及预设均匀约束函数，确定该第一匀场片厚度组对应的均匀约束值。将每个第一匀场片厚度组对应的均匀约束值与预设均匀上限值进行比较，并将小于或等于预设均匀上限值的各第一匀场片厚度组确定为各第二匀场片厚度组，从而在所有第一匀场片厚度组中筛选出第二匀场片厚度组。在本实施例中，只需控制第二匀场片厚度组对应的均匀约束值小于或等于预设均匀上限值即可，无需将第二匀场片厚度组对应的均匀约束值控制到最小，以提高磁共振系统的性价比，更便于实际应用。
需要注意的是，若磁共振成像系统中预先定义了多个预设均匀性区域，并且每个预设均匀性区域均对应一个预设均匀约束函数以及一个预设均匀上限值，则基于对应的预设均匀约束函数，分别计算每个预设均匀性区域中每个第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并分别获得每个预设均匀性区域中小于或等于对应的预设均匀上限值的第一匀场片厚度组，作为预设均匀性区域中的目标第一匀场片厚度组，将每个预设均匀性区域中相同的目标第一匀场片厚度组确定为第二匀场片厚度组，以使确定的第二匀场片厚度组可以满足所有的预设均匀性区域中的均匀约束条件。
S140、基于预设匀场片磁场函数，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组。
其中，预设匀场片磁场函数是预先定义的，可以用于计算当预设位置处的匀场片厚度为第二匀场片厚度组中的各第二匀场片厚度时，匀场片产生的平均磁场强度。预设匀场片磁场函数可以根据每个预设位置处的匀场片在参考球面中的每个参考点产生的磁场强度预先确定。预设匀场条件可以是根据实际情况和系统需求预先设置的控制主磁场漂移的条件。目标匀场片厚度组为满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组，且用于指示磁共振成像系统中预设位置处最终应设置的匀场片厚度，以降低匀场片带来的场漂。
在本实施例中，磁共振成像系统中的场漂可以近似表示为：Δf＝γΔB0×ΔT，其中，Δf是主磁场中心频率(即磁共振的拉莫尔共振频率)的改变量，γ是旋磁比，ΔB0是匀场片产生的平均磁场强度(即匀场片平均磁场强度)，ΔT是匀场片的平均温度改变量。由于匀场片所处周围环境的温度改变量是一定的，使得匀场片的平均温度改变量ΔT是一定的，从而可以无需改变系统硬件，通过降低匀场片产生的平均磁场强度ΔB0的方式，来减小主磁场中心频率的改变量。图2给出了单位重量匀场片对主磁场中心频率的改变量的分布图。图2中的Z轴为沿病床的轴线方向。从图2可以看出：在不同的位置处，同一匀场片产生的中心频率不同，有些位置可以增加主磁场中心频率，而有些位置可以减少主磁场中心频率，因此可以通过合理规划各个位置处的匀场片，以使影响尽可能相互抵消，从而降低匀场片产生的平均磁场强度，进而减少匀场片对主磁场的中心频率改变量，降低匀场片带来的场漂。
具体地，对于每个第二匀场片厚度组，可以根据该第二匀场片厚度组中每个预设位置对应的第二匀场片厚度以及预设匀场片磁场函数，确定当预设位置处的匀场片厚度为该第二匀场片厚度组中的各第二匀场片厚度时，匀场片产生的平均磁场强度(即匀场片平均磁场强度)。本实施例可以将最小的匀场片平均磁场强度对应的第二匀场片厚度组直接确定为目标匀场厚度组，以在保证磁场均匀的前提下最大程度地降低场漂。本实施例也可以根据第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量和匀场片平均磁场强度，来确定满足预设匀场条件的目标匀场片厚度组，以在降低场漂的同时降低生产成本，便于实际应用。
S150、根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
其中，相应预设位置是指与目标匀场片厚度组对应的预设位置，即目标匀场片厚度组包含的每个匀场片厚度对应的预设位置。示例性地，若目标匀场片厚度组包含三个预设位置P1、P2和P3分别对应的匀场片厚度A、B和C，则相应预设位置是指预设位置P1、P2和P3。
具体地，本实施例可以通过合理规划预设位置处的匀场片厚度来控制匀场片带来的场漂。在确定目标匀场片厚度组后，可以根据目标匀场片厚度组中每个预设位置对应的目标匀场片厚度来配置预设位置处匀场片的最终匀场片厚度，从而降低匀场片平均磁场强度，控制匀场片带来的场漂。每个预设位置处的匀场片厚度可以根据匀场片尺寸规格和匀场片数量进行配置。示例性地，假设有两种规格的匀场片a和b，其中匀场片a的厚度为0.3mm，匀场片b的厚度为0.1mm，若目标匀场片厚度组中的预设位置P1对应的目标匀场片厚度为1.1mm，则预设位置P1处可以配置3个匀场片a和2个匀场片b，以使预设位置P1处的匀场片厚度为1.1mm。
本实施例的技术方案，通过根据预设位置对应的至少两个匀场片厚度，确定至少两个待选的第一匀场片厚度组；基于预设均匀约束函数，计算每个第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从至少两个第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组，以保证每个第二匀场片厚度组均满足均匀约束条件；基于预设匀场片磁场函数，计算每个第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组，从而可以根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片厚度为相应的目标匀场片厚度。通过软件方式来合理规划预设位置处的目标匀场片厚度，从而可以补偿磁场非均匀性，减少匀场片对主磁场的中心频率改变量，进而降低了场漂，保证了主磁场的均匀性，提升了成像质量。并且无需改变任何系统硬件，大大降低了控制难度以及生产成本，更加便于实际应用。
在上述技术方案的基础上，S140中的根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组，包括：
根据匀场片平均磁场强度和预设匀场片磁场上限值，从第二匀场片厚度组中确定第三匀场片厚度组；根据单位厚度对应的匀场片重量，计算第三匀场片厚度组对应的匀场片总重量；将最小的匀场片总重量对应的第三匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
其中，预设匀场片磁场上限值可以是指在可允许的场漂下匀场片平均磁场强度的最大值，也就是可允许的最大中心频率改变量对应的匀场片平均磁场强度。磁共振系统中的系统性能可以根据用户需求进行设置。例如，在要求磁共振系统的性价比较高时，可以允许在适当增大场漂的情况下尽可能降低生产成本，从而预设匀场条件可以设置为：在场漂控制至允许范围的情况下，目标匀场片厚度组的匀场片总重量最小，以在控制场漂的情况下，使用更轻便的匀场片，从而减少匀场片的使用成本，进一步提高磁共振系统的性价比。
具体地，可以将每个第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度与预设匀场片磁场上限值进行比较，将小于或等于预设匀场片磁场上限值的第二匀场片厚度组确定为第三匀场片厚度组，从而在保证匀场的情况下，将场漂控制在允许范围内。对于每个第三匀场片厚度组而言，可以根据如下公式确定第三匀场片厚度组对应的匀场片总重量：
Figure BDA0001842075780000111
其中，M(X)是第三匀场片厚度组X对应的匀场片总重量；n是第三匀场片厚度组X对应的预设位置的数量，也就是第三匀场片厚度组X包含的匀场片厚度的数量，即X＝(x1,x2,...xn)；xi是第三匀场片厚度组X中预设位置i对应的匀场片厚度；ρ是单位厚度对应的匀场片重量。本实施例将第三匀场片厚度组中的每个匀场片厚度乘以单位厚度对应的匀场片重量，计算每个第三匀场片厚度对应的匀场片重量，再将每个匀场片重量进行相加，确定该第三匀场片厚度组对应的匀场片总重量。本实施例通过将最小的匀场片总重量对应的第三匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组，以使磁共振系统的匀场片重量最小，降低生产成本，并减小涡流的产生，从而可以在保证系统性能的前提下，进一步提高磁共振系统的性价比，更便于实际应用。
需要注意的是，若仅存在一个小于或等于预设匀场片磁场上限值的第二匀场片厚度组，即只有一个第二匀场片厚度组，则可以将该第二匀场片厚度组直接确定为目标匀场片厚度组。
在上述技术方案的基础上，S140中的根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组，包括：
根据单位厚度对应的匀场片重量，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量；根据匀场片总重量和预设总重量上限值，从第二匀场片厚度组中确定第四匀场片厚度组；基于第四匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，将最小的匀场片平均磁场强度对应的第四匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
其中，预设总重量上限值可以是指在可允许的生产成本下，匀场片总重量的最大值，其可以根据用户实际情况预先进行设置。若在适当降低生产成本的情况下，需要严格控制磁共振系统中的场漂时，预设匀场条件可以设置为：在生产成本控制在允许范围时，目标匀场片厚度组的匀场片平均磁场强度最小，以在控制成本时，尽可能地提高系统性能。
具体地，本实施例也可以利用公式
Figure BDA0001842075780000131
来计算每个第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量。将每个匀场片总重量与预设总重量上限值进行比较，可以将小于或等于预设总重量上限值的第二匀场片厚度组确定第四匀场片厚度组，从而在所有第二匀场片厚度组中筛选出第四匀场片厚度组。基于预设匀场片磁场函数，计算每个第四匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并将最小的匀场片平均磁场强度对应的第四匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组，从而可以在控制成本的情况下，最大程度地降低场漂。
实施例二
图3为本发明实施例二提供的一种磁场漂移的控制方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，对“根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组”进行了进一步优化。其中与上述实施例相同或相应的术语的解释在此不再赘述。
参见图3，本实施例提供的磁场漂移的控制方法具体包括以下步骤：
S210、获取预设位置，以及预设位置对应的至少两个匀场片厚度。
S220、根据预设位置以及匀场片厚度确定第一匀场片厚度组。
S230、基于预设均匀约束函数，计算第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组。
示例性地，磁共振系统中磁场均匀性可以根据主磁场的体积均方差进行定义，从而预设均匀约束函数可以为：
Figure BDA0001842075780000141
Figure BDA0001842075780000142
Figure BDA0001842075780000143
Figure BDA0001842075780000144
Figure BDA0001842075780000145
其中，g(X)是第一匀场片厚度组X对应的均匀约束值；
Figure BDA0001842075780000146
是球坐标系下的主磁场的磁场强度；B(0,0,0)是主磁场在球心位置处的磁场强度；V是主磁场的体积；
Figure BDA0001842075780000147
是连带勒让德多项式；Anm是主磁场的磁场强度的第一谐波展开系数；Bnm是主磁场的磁场强度的第二谐波展开系数；R0是谐波展开系数对应的参考球面半径；n是第一匀场片厚度组X对应的预设位置的数量；A0nm是第一初始谐函数项；B0nm是第二初始谐函数项；f1nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数；f2nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第二谐波展开系数；
Figure BDA0001842075780000148
是预设位置i到参考球面中的参考点j的位置矢量；
Figure BDA0001842075780000149
是预设位置i处的匀场片在参考点j产生的磁场强度；
Figure BDA00018420757800001410
和
Figure BDA00018420757800001411
均是谐波展开的计算常数；M是参考点的数量；μ0是真空磁导率，
Figure BDA00018420757800001412
是匀场片的饱和磁化矢量，其与匀场片厚度成正比；ri,j是预设位置i到参考球面中的参考点j之间的距离；
Figure BDA00018420757800001413
是
Figure BDA00018420757800001414
在z方向上的磁场分量。
具体地，磁共振系统中的主磁场B可以在球坐标系下进行谐波展开，即
Figure BDA0001842075780000151
示例性地，谐波展开系数对应的参考球面半径R0可以为0.25m。本实施例中f1nm(xi)和f2nm(xi)的计算方法存在多种，本实施例仅举例给出了其中一种，即通过选取球面上的参考点来计算f1nm(xi)和f2nm(xi)。具体地，首先选取半径为R0的球面上的一些离散点作为参考点，其参考点的位置和数量均为固定常数，再根据公式
Figure BDA0001842075780000152
来计算预设位置i处的匀场片在参考点j产生的磁场强度。本实施例中的真空磁导率μ0＝4π×10-7。匀场片的饱和磁化矢量
Figure BDA0001842075780000153
与匀场片厚度成正比，即
Figure BDA0001842075780000154
其中
Figure BDA0001842075780000155
是单位厚度的匀场片的饱和磁化场，其饱和磁化强度为常数。在磁共振系统中，背景场(即匀场片在参考点j产生的磁场强度)是
Figure BDA0001842075780000156
在z方向上的磁场分量
Figure BDA0001842075780000157
从而根据球面上的各参考点，可以计算f1nm(xi)和f2nm(xi)，即
Figure BDA0001842075780000158
Figure BDA0001842075780000159
其中，当j不同时，对应的谐波展开的计算常数
Figure BDA00018420757800001510
和
Figure BDA00018420757800001511
也不同。
S240、基于预设匀场片磁场函数，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度。
示例性地，预设匀场片磁场函数可以为：
Figure BDA00018420757800001512
Figure BDA00018420757800001513
其中，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度；f100(xi)是预设位置i处的第二匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数。
具体地，当预设位置i处的匀场片厚度为第二匀场片厚度组X中相应的匀场片厚度xi时，则可以通过公式
Figure BDA0001842075780000161
计算预设位置处xi的匀场片产生的平均磁场强度，然后将各预设位置处的匀场片产生的平均磁场强度进行相加，从而可以确定第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度。
S250、根据单位厚度对应的匀场片重量，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量。
具体地，本实施例可以根据
Figure BDA0001842075780000162
来计算第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量。
S260、将第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量和匀场片平均磁场强度进行数值相加，确定各第二匀场片厚度组对应的相加值。
其中，相加值可以用于反映在预设位置处的匀场片厚度设置为第二匀场片厚度组中相应的匀场片厚度时，匀场片总重量与匀场片平均磁场强度的控制程度，以便可以同时控制生产成本和场漂程度的优化水平。
具体地，对于每个第二匀场片厚度组而言，本实施例可以将该第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量和匀场片平均磁场强度直接进行数值相加，将相加结果确定为该第二匀场片厚度组对应的相加值。本实施例还可以通过对匀场片总重量和匀场片平均磁场强度这两个优化参数均设置一个权重因子，来确定每个第二匀场片厚度组对应的相加值。示例性地，可以根据以下公式确定第二匀场片厚度组对应的相加值：
Y(X)＝λ1M(X)+λ2a(X)
其中，Y(X)是第二匀场片厚度组X对应的相加值，M(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片总重量，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度，λ1是匀场片总重量对应的第一权重因子，λ2是匀场片平均磁场强度对应的第二权重因子。
S270、将最小的相加值对应的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
具体的，若需要将磁共振系统的生产成本和场漂控制到相对的优化水平，则预设匀场条件可以设置为：目标匀场片厚度组对应的匀场片总重量与匀场片平均磁场强度的相加值最小。本实施例可以通过比较每个第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量与匀场片平均磁场强度的相加值，将最小的相加值对应的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
需要注意的是，本实施例可以通过调整权重因子λ1和λ2，来控制匀场片总重量和匀场片平均磁场强度的优化比重，以实现控制的多样性，并满足用户的个性化需求。示例性地，当λ1＝λ2时，表示优化后的磁共振系统中的匀场片总重量和匀场片平均磁场强度达到相同的优化水平。若λ1＝10×λ2，则表示优化后的磁共振系统中的匀场片总重量仅达到匀场片平均磁场强度近十分之一的优化水平。
S280、根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
本实施例的技术方案，通过根据单位厚度对应的匀场片重量，计算每个第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量；将第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量和匀场片平均磁场强度进行数值相加，确定每个第二匀场片厚度组对应的相加值，并将最小的相加值对应的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组，从而可以控制生产成本和系统场漂至相对的优化水平。
以下是本发明实施例提供的磁场漂移的控制装置的实施例，该装置与上述各实施例的磁场漂移的控制方法属于同一个发明构思，在磁场漂移的控制装置的实施例中未详尽描述的细节内容，可以参考上述磁场漂移的控制方法的实施例。
实施例三
图4为本发明实施例三提供的一种磁场漂移的控制装置的结构示意图，本实施例可适用于磁共振成像系统中降低匀场片带来的场漂的情况，该装置具体包括：预设位置获取模块310、第一匀场片厚度组确定模块320、第二匀场片厚度组确定模块330、目标匀场片厚度组确定模块340和匀场片配置模块350。
其中，预设位置获取模块310，用于获取预设位置，以及预设位置对应的至少两个匀场片厚度；第一匀场片厚度组确定模块320，用于根据预设位置以及匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；第二匀场片厚度组确定模块330，用于基于预设均匀约束函数，计算第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组；目标匀场片厚度组确定模块340，用于基于预设匀场片磁场函数，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组；匀场片配置模块350，用于根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
可选地，第一匀场片厚度组确定模块320，具体用于：
在预设位置对应的至少两个第一匀场片厚度中选取一个为当前匀场片厚度，并将预设位置对应的当前匀场片厚度的集合作为一个第一匀场片厚度组；重复执行上述操作，直至确定出与预设位置对应的全部第一匀场片厚度组。
可选地，目标匀场片厚度组确定模块340，具体用于：
根据匀场片平均磁场强度和预设匀场片磁场上限值，从第二匀场片厚度组中确定第三匀场片厚度组；根据单位厚度对应的匀场片重量，计算第三匀场片厚度组对应的匀场片总重量；将最小的匀场片总重量对应的第三匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
可选地，目标匀场片厚度组确定模块340，具体用于：
根据单位厚度对应的匀场片重量，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量；根据匀场片总重量和预设总重量上限值，从第二匀场片厚度组中确定第四匀场片厚度组；基于第四匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，将最小的匀场片平均磁场强度对应的第四匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
可选地，目标匀场片厚度组确定模块340，具体用于：
根据单位厚度对应的匀场片重量，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量；将第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量和匀场片平均磁场强度进行数值相加，确定第二匀场片厚度组对应的相加值；将最小的相加值对应的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
可选地，根据以下公式确定第二匀场片厚度组对应的相加值：
Y(X)＝λ1M(X)+λ2a(X)
其中，Y(X)是第二匀场片厚度组X对应的相加值，M(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片总重量，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度，λ1是匀场片总重量对应的第一权重因子，λ2是匀场片平均磁场强度对应的第二权重因子。
可选地，预设均匀约束函数为：
Figure BDA0001842075780000201
Figure BDA0001842075780000202
Figure BDA0001842075780000203
Figure BDA0001842075780000204
Figure BDA0001842075780000205
其中，g(X)是第一匀场片厚度组X对应的均匀约束值；
Figure BDA0001842075780000206
是球坐标系下的主磁场的磁场强度；B(0,0,0)是主磁场在球心位置处的磁场强度；V是主磁场的体积；
Figure BDA0001842075780000207
是连带勒让德多项式；Anm是主磁场的磁场强度的第一谐波展开系数；Bnm是主磁场的磁场强度的第二谐波展开系数；R0是谐波展开系数对应的参考球面半径；n是第一匀场片厚度组X对应的预设位置的数量；A0nm是第一初始谐函数项；B0nm是第二初始谐函数项；f1nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数；f2nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第二谐波展开系数；
Figure BDA0001842075780000208
是预设位置i到参考球面中的参考点j的位置矢量；
Figure BDA0001842075780000209
是预设位置i处的匀场片在参考点j产生的磁场强度；
Figure BDA00018420757800002010
和
Figure BDA00018420757800002011
均是谐波展开的计算常数；M是参考点的数量；μ0是真空磁导率，
Figure BDA00018420757800002012
是匀场片的饱和磁化矢量，其与匀场片厚度成正比；ri,j是预设位置i到参考球面中的参考点j之间的距离；
Figure BDA00018420757800002013
是
Figure BDA00018420757800002014
在z方向上的磁场分量。
可选地，预设匀场片磁场函数为：
Figure BDA0001842075780000211
Figure BDA0001842075780000212
其中，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度；f100(xi)是预设位置i处的第二匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数。
本发明实施例所提供的磁场漂移的控制装置可执行本发明任意实施例所提供的磁场漂移的控制方法，具备执行磁场漂移的控制方法相应的功能模块和有益效果。
值得注意的是，上述磁场漂移的控制装置的实施例中，所包括的各个模块只是按照功能逻辑进行划分的，但并不局限于上述的划分，只要能够实现相应的功能即可；另外，各功能模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本发明的保护范围。
实施例四
本实施例四提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明任意实施例的磁场漂移的控制方法，该方法包括：
获取预设位置，以及预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
根据预设位置以及匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
基于预设均匀约束函数，计算第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组；
基于预设匀场片磁场函数，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组；
根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读存储介质例如可以是但不限于：电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。
计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。
计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。
可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言，诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。
本领域普通技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，他们可以用计算机装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件的结合。
实施例五
图5是本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。参见图5，该设备包括：
一个或多个处理器410；
存储器420，用于存储一个或多个程序；
当一个或多个程序被一个或多个处理器410执行，使得一个或多个处理器410实现如上述实施例中任意实施例提供的磁场漂移的控制方法，该方法包括：
获取预设位置，以及预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
根据预设位置以及匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
基于预设均匀约束函数，计算第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并根据均匀约束值和预设均匀上限值，从第一匀场片厚度组中确定第二匀场片厚度组；
基于预设匀场片磁场函数，计算第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据预设匀场条件和匀场片平均磁场强度，确定目标匀场片厚度组；
根据目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片。
图5中以一个处理器410为例；设备中的处理器410和存储器420可以通过总线或其他方式连接，图5中以通过总线连接为例。
存储器420作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的磁场漂移的控制方法对应的程序指令/模块(例如，磁场漂移的控制装置中的预设位置获取模块310、第一匀场片厚度组确定模块320、第二匀场片厚度组确定模块330、目标匀场片厚度组确定模块340和匀场片配置模块350)。处理器410通过运行存储在存储器420中的软件程序、指令以及模块，从而执行设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的磁场漂移的控制方法。
存储器420主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据设备的使用所创建的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器420可进一步包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
本实施例提出的设备与上述实施例提出的磁场漂移的控制方法属于同一发明构思，未在本实施例中详尽描述的技术细节可参见上述实施例，并且本实施例具备执行磁场漂移的控制方法相同的有益效果。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (8)

1.一种磁场漂移的控制方法，其特征在于，包括：
获取预设位置，以及所述预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
根据所述预设位置以及所述匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
基于预设均匀约束函数，计算所述第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并将所述均匀约束值和预设均匀上限值进行比较，将均匀约束值小于或等于所述预设均匀上限值的第一匀场片厚度组确定为第二匀场片厚度组；
基于预设匀场片磁场函数，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据所述匀场片平均磁场强度，将满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组；
根据所述目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片；
其中，所述预设均匀约束函数为：
Figure FDA0002608594230000011
Figure FDA0002608594230000012
Figure FDA0002608594230000013
Figure FDA0002608594230000014
Figure FDA0002608594230000015
其中，g(X)是第一匀场片厚度组X对应的均匀约束值；
Figure FDA0002608594230000016
是球坐标系下的主磁场的磁场强度；B(0,0,0)是主磁场在球心位置处的磁场强度；V是主磁场的体积；
Figure FDA0002608594230000017
是连带勒让德多项式；Anm是主磁场的磁场强度的第一谐波展开系数；Bnm是主磁场的磁场强度的第二谐波展开系数；R0是谐波展开系数对应的参考球面半径；n是所述第一匀场片厚度组X对应的预设位置的数量；A0nm是第一初始谐函数项；B0nm是第二初始谐函数项；f1nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数；f2nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第二谐波展开系数；
Figure FDA0002608594230000021
是预设位置i到参考球面中的参考点j的位置矢量；
Figure FDA0002608594230000022
是预设位置i处的匀场片在参考点j产生的磁场强度；
Figure FDA0002608594230000023
和
Figure FDA0002608594230000024
均是谐波展开的计算常数；M是参考点的数量；μ0是真空磁导率，
Figure FDA0002608594230000025
是匀场片的饱和磁化矢量，其与匀场片厚度成正比；ri,j是预设位置i到参考球面中的参考点j之间的距离；
Figure FDA0002608594230000026
是
Figure FDA0002608594230000027
在z方向上的磁场分量；
所述预设匀场片磁场函数为：
Figure FDA0002608594230000028
Figure FDA0002608594230000029
其中，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度；f100(xi)是预设位置i处的第二匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述预设位置以及所述匀场片厚度确定第一匀场片厚度组，包括：
在所述预设位置对应的至少两个所述第一匀场片厚度中选取一个为当前匀场片厚度，并将所述预设位置对应的当前匀场片厚度的集合作为一个第一匀场片厚度组；
重复执行上述操作，直至确定出与所述预设位置对应的全部第一匀场片厚度组。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述匀场片平均磁场强度，将满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组，包括：
根据所述匀场片平均磁场强度和预设匀场片磁场上限值，从所述第二匀场片厚度组中确定第三匀场片厚度组；
根据单位厚度对应的匀场片重量，计算所述第三匀场片厚度组对应的匀场片总重量；
将最小的匀场片总重量对应的第三匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述匀场片平均磁场强度，将满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组，包括：
根据单位厚度对应的匀场片重量，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量；
根据所述匀场片总重量和预设总重量上限值，从所述第二匀场片厚度组中确定第四匀场片厚度组；
基于所述第四匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，将最小的匀场片平均磁场强度对应的第四匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述匀场片平均磁场强度，将满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组，包括：
根据单位厚度对应的匀场片重量，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片总重量；
将所述第二匀场片厚度组对应的所述匀场片总重量和所述匀场片平均磁场强度进行数值相加，确定所述第二匀场片厚度组对应的相加值；
将最小的相加值对应的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据以下公式确定所述第二匀场片厚度组对应的相加值：
Y(X)＝λ1M(X)+λ2a(X)
其中，Y(X)是第二匀场片厚度组X对应的相加值，M(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片总重量，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度，λ1是所述匀场片总重量对应的第一权重因子，λ2是所述匀场片平均磁场强度对应的第二权重因子。
7.一种磁场漂移的控制装置，其特征在于，包括：
预设位置获取模块，用于获取预设位置，以及所述预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
第一匀场片厚度组确定模块，用于根据所述预设位置以及所述匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
第二匀场片厚度组确定模块，用于基于预设均匀约束函数，计算所述第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并将所述均匀约束值和预设均匀上限值进行比较，将均匀约束值小于或等于所述预设均匀上限值的第一匀场片厚度组确定为第二匀场片厚度组；
目标匀场片厚度组确定模块，用于基于预设匀场片磁场函数，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据所述匀场片平均磁场强度，将满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组；
匀场片配置模块，用于根据所述目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片；
其中，所述预设均匀约束函数为：
Figure FDA0002608594230000051
Figure FDA0002608594230000052
Figure FDA0002608594230000053
Figure FDA0002608594230000054
Figure FDA0002608594230000055
其中，g(X)是第一匀场片厚度组X对应的均匀约束值；
Figure FDA0002608594230000056
是球坐标系下的主磁场的磁场强度；B(0,0,0)是主磁场在球心位置处的磁场强度；V是主磁场的体积；
Figure FDA0002608594230000057
是连带勒让德多项式；Anm是主磁场的磁场强度的第一谐波展开系数；Bnm是主磁场的磁场强度的第二谐波展开系数；R0是谐波展开系数对应的参考球面半径；n是所述第一匀场片厚度组X对应的预设位置的数量；A0nm是第一初始谐函数项；B0nm是第二初始谐函数项；f1nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数；f2nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第二谐波展开系数；
Figure FDA0002608594230000058
是预设位置i到参考球面中的参考点j的位置矢量；
Figure FDA0002608594230000059
是预设位置i处的匀场片在参考点j产生的磁场强度；
Figure FDA00026085942300000510
和
Figure FDA00026085942300000511
均是谐波展开的计算常数；M是参考点的数量；μ0是真空磁导率，
Figure FDA00026085942300000512
是匀场片的饱和磁化矢量，其与匀场片厚度成正比；ri,j是预设位置i到参考球面中的参考点j之间的距离；
Figure FDA00026085942300000513
是
Figure FDA00026085942300000514
在z方向上的磁场分量；
所述预设匀场片磁场函数为：
Figure FDA0002608594230000061
Figure FDA0002608594230000062
其中，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度；f100(xi)是预设位置i处的第二匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如下操作：
获取预设位置，以及所述预设位置对应的至少两个匀场片厚度；
根据所述预设位置以及所述匀场片厚度确定第一匀场片厚度组；
基于预设均匀约束函数，计算所述第一匀场片厚度组对应的均匀约束值，并将所述均匀约束值和预设均匀上限值进行比较，将均匀约束值小于或等于所述预设均匀上限值的第一匀场片厚度组确定为第二匀场片厚度组；
基于预设匀场片磁场函数，计算所述第二匀场片厚度组对应的匀场片平均磁场强度，并根据所述匀场片平均磁场强度，将满足预设匀场条件的第二匀场片厚度组确定为目标匀场片厚度组；
根据所述目标匀场片厚度组配置相应预设位置处的匀场片；
其中，所述预设均匀约束函数为：
Figure FDA0002608594230000063
Figure FDA0002608594230000064
Figure FDA0002608594230000071
Figure FDA0002608594230000072
Figure FDA0002608594230000073
其中，g(X)是第一匀场片厚度组X对应的均匀约束值；
Figure FDA0002608594230000074
是球坐标系下的主磁场的磁场强度；B(0,0,0)是主磁场在球心位置处的磁场强度；V是主磁场的体积；
Figure FDA0002608594230000075
是连带勒让德多项式；Anm是主磁场的磁场强度的第一谐波展开系数；Bnm是主磁场的磁场强度的第二谐波展开系数；R0是谐波展开系数对应的参考球面半径；n是所述第一匀场片厚度组X对应的预设位置的数量；A0nm是第一初始谐函数项；B0nm是第二初始谐函数项；f1nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数；f2nm(xi)是预设位置i处的第一匀场片厚度为xi的匀场片对应的第二谐波展开系数；
Figure FDA0002608594230000076
是预设位置i到参考球面中的参考点j的位置矢量；
Figure FDA0002608594230000077
是预设位置i处的匀场片在参考点j产生的磁场强度；
Figure FDA0002608594230000078
和
Figure FDA0002608594230000079
均是谐波展开的计算常数；M是参考点的数量；μ0是真空磁导率，
Figure FDA00026085942300000710
是匀场片的饱和磁化矢量，其与匀场片厚度成正比；ri,j是预设位置i到参考球面中的参考点j之间的距离；
Figure FDA00026085942300000711
是
Figure FDA00026085942300000712
在z方向上的磁场分量；
所述预设匀场片磁场函数为：
Figure FDA00026085942300000713
Figure FDA00026085942300000714
其中，a(X)是第二匀场片厚度组X对应的匀场片平均磁场强度；f100(xi)是预设位置i处的第二匀场片厚度为xi的匀场片对应的第一谐波展开系数。
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