CN109765513B - 用于产生磁共振场图的方法、装置及计算机设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种用于产生磁共振场图的方法，包括：获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；对原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；对第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；获取激发脉冲波形，根据激发脉冲波形和第二磁共振图像组确定第一场图；将第一场图映射到多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，基于第二场图组产生磁共振场图。本发明实施例解决了在多频谱磁共振成像过程中，场图生成过程数据量大、计算耗时长的问题；实现了场图计算流程的优化，减少数据计算量，从而缩短了数据计算时间，提高磁共振成像效率。

Description

用于产生磁共振场图的方法、装置及计算机设备

技术领域

本发明实施例涉及一种医学图像分析技术，尤其涉及一种用于产生磁共振场图的方法、装置及计算机设备。

背景技术

磁共振成像(MRI)是一种应用广泛的成像方法，该技术可以在无损伤，无电离辐射的情况下得到样品/活体组织内部的高对比度清晰图像，尤其是在医学诊断中得到了广泛应用。然而，磁共振成像技术的应用在体内存在金属植入物的病人群体中还是受到了一定的限制。含金属植入物的磁共振图像常常呈现出信号缺失，以及沿选层方向、读出方向的形变，这些问题统称为金属伪影，严重影响了图像的诊断价值。

为了减弱磁共振成像目标对象中金属植入物附近的伪影，多采用MAVRIC、SEMAC以及MAVRIC-SL等几种技术进行图像采集及图像重建。这些技术的核心在于：采用自旋回波，消除散相带来的信号丢失；高读出带宽，减小读出方向形变；在存在或不存在选层\层块梯度的情况下，采用多频率激发。每次激发后均进行3D空间编码，然后再将每次获取的图像(亦称为每个frequency bin的图像)合并得到最终图像，以此消除单个激发带宽不能覆盖足够频域范围所带来的信号缺失，并且消除了沿选层方向的形变。

其中，MAVRIC\MAVRIC-SL技术采用的激发脉冲频率较宽，比较典型的如半高宽为2kHz左右的高斯脉冲，而相邻两次激发的中心频率相距较小，例如1kHz。因此同一个空间位置的自旋会被激发多次，对不同激发频率的图像都有所贡献。然而，通常每次信号采集的解调频率都会设置为对应激发脉冲的中心频率。这就意味着处于同样空间位置，有着同样共振频率的自旋在多次测量中被不同的频率解调，这样就会导致图像沿读出方向产生一个相对的平移。直接将在多个激发频率的激发脉冲下采集的图像采用平方求和，或者其他的方法合成会导致最终图像模糊。针对最终图像模糊的问题，现有技术中，首先采用一定的方法计算出空间每个点的共振频率(即：B0场图，因为共振频率正比于B0场的值)，然后据此对每个频率下的图像重新进行插值采样，之后再进行图像合成。对于场图估计不准的像素点，则仍然采用直接合成的方法处理。该方法有效的解决了图像合成过程中引入的模糊问题。然而，该方法中场图的估计包含较大的计算量，极大的增长了图像重建时间，图像重建效率低。

发明内容

本发明提供一种用于产生磁共振场图的方法、装置及计算机设备，以实现减少场图计算过程中的数据计算量，缩短的场图计算时间。

第一方面，本发明实施例提供了一种用于产生磁共振场图的方法，该方法包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿所述各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；

将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

可选的，基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组，包括：

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向移动相应的像素位移量，得到所述第二磁共振图像组。

可选的，获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图，包括：

获取所述第二磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第一向量；

拟合确定与所述各第一向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第一向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第一场图。

可选的，将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，包括：

通过如下公式将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第一场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第二场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第二场图，R₀(x,y,z)为所述第一场图。

可选的，基于所述第二场图组产生磁共振场图，包括：

在所述第二场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

可选的，根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图，包括：

将每一个位置点的最小频率值与该最小频率值相应的解调频率值相加得到各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

可选的，所述偏共振导致的像素位移量表示为：(F_i–F₀)/BW，其中，F_i为每一个激发脉冲序列对应的解调频率，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽。

第二方面，本发明实施例还提供了一种用于产生磁共振场图的装置，该装置包括：

图像获取模块，用于获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

图像解调模块，用于对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；

图像平移模块，用于基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；

第一场图确定模块，用于获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；

场图生成模块，用于将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

可选的，图像平移模块具体用于：

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向移动相应的像素位移量，得到所述第二磁共振图像组。

可选的，第一场图确定模块具体用于：

获取所述第二磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第一向量；

拟合确定与所述各第一向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第一向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第一场图。

可选的，场图生成模块包括场图映射子模块和场图生成子模块，其中，场图映射子模块用于：

通过如下公式将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第一场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第二场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第二场图，R₀(x,y,z)为所述第一场图。

可选的，场图生成子模块具体用于：

在所述第二场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

可选的，场图生成子模块具体用于，包括：

将每一个位置点的最小频率值与该最小频率值相应的解调频率值相加得到各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

第三方面，本发明实施例提供了一种用于产生磁共振场图的方法，该方法包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图；

将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

可选的，获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图，包括：

获取所述第三磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第二向量；

拟合确定与所述各第二向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第二向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第三场图。

可选的，将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，包括：

通过如下公式将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第三场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第四场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第四场图，R₀(x,y,z)为所述第三场图。

可选的，基于所述第四场图组产生磁共振场图，包括：

在所述第四场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

第四方面，本发明实施例还提供了一种用于产生磁共振场图的装置，该装置包括：

图像获取模块，用于获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

图像解调模块，用于对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组；

场图确定模块，用于获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图；

场图生成模块，用于将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

可选的，场图确定模块具体用于：

获取所述第三磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第二向量；

拟合确定与所述各第二向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第二向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第三场图。

可选的，场图生成模块包括场图映射子模块和场图生成子模块，其中，场图映射子模块：

通过如下公式将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第三场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第四场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第四场图，R₀(x,y,z)为所述第三场图。

可选的，场图生成子模块用于：

在所述第四场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

第五方面，本发明实施例还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括：

一个或多个处理器；

存储装置，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一实施例所述的用于产生磁共振场图的方法。

第六方面，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一实施例所述的用于产生磁共振场图的方法。

本发明实施例通过首先对获取到的由多频激发脉冲序列激发后得到的多个初始图像进行平移，然后基于平移后得到的第一初始图像组确定第一场图，继而对第一场图进行多频率的映射，最终产生磁共振场图；解决了在多频谱磁共振成像过程中，场图计算数据量大、计算耗时长的问题；实现了场图计算流程的优化，减少数据计算量，从而缩短了数据计算时间，提高磁共振成像效率。

附图说明

图1a是本发明实施例一中的用于产生磁共振场图的方法的流程图；

图1b是本发明实施例一中的第一磁共振图像组的示意图；

图1c是本发明实施例一中的第二磁共振图像组的示意图；

图1d是本发明实施例一中的第一向量与激发脉冲波形的拟合结果示意图；

图1e是本发明实施例一中的成像空间中同一位置点在不同解调频率下的场值示意图；

图1f是本发明实施例一中的一个完整的场图；

图2是本发明实施例二中的用于产生磁共振场图的装置的结构示意图；

图3是本发明实施例三中的用于产生磁共振场图的方法的流程图；

图4是本发明实施例四中的用于产生磁共振场图的装置的结构示意图；

图5是本发明实施例五中的计算机设备的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1a为本发明实施例一提供的用于产生磁共振场图的方法的流程图，本实施例可适用于磁共振成像时图像重建过程中磁共振场图计算的情况，该方法可以由用于产生磁共振场图的装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件构成，并一般集成在电子设备中。

这里需要说明的是，本实施例的方法可用于由多个频率激发脉冲激发的磁共振成像过程中，对多频谱的磁共振图像进行处理。其中，较多的情况是进行磁共振成像的目标对象体内有植入的金属物质，对磁场的干扰较大，导致磁共振图像出现金属伪影，需要采用多频率激发的方式减弱金属伪影的影响。除此之外，本实施例提供的产生磁共振场图的方法可作为一种通用的场图计算方法，而不限于处理含金属植入物的磁共振图像。

如图1a所示，用于产生磁共振场图的方法具体包括如下步骤：

S110、获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据。

具体的，在磁共振成像设备的成像空间中，需要进行磁共振扫描成像的目标对象完成摆位后，即可按照设定好的扫描序列进行扫描。在一些磁共振成像的场景下，需要在扫描序列中的激发脉冲设置多个不同频率的激发脉冲序列，相应的，可以获得与各频率的激发脉冲序列相对应的多份磁共振图像的原始数据。此时的磁共振图像的原始数据是未经过解调的数据。

S120、对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组。

为了便于磁共振数据的处理，通常将原始数据进行解调。其中，对磁共振原始数据解调的方式主要包括两种。其中一种方式是，对通过不同频率的激发脉冲激发而得到的磁共振原始数据采用不同解调频率进行解调。每个磁共振原始数据的解调频率为其对应的激发脉冲序列频带覆盖范围内的任意一个频率，通常，将相应的激发脉冲的频带的中心频率记为该激发脉冲序列的频率，也将该中心频率作为解调频率。另一种方式是，对通过不同频率的激发脉冲激发而得到的磁共振原始数据采用相同的解调频率进行解调。在一些场景下，也可以将通过一个频率的激发脉冲激发而得到的磁共振原始数据在该激发脉冲的频带所覆盖的范围内，选择多个频率进行解调，得到多个经过解调的磁共振图像。

在本实施例中，采用的解调方法是对通过不同频率的激发脉冲激发而得到的磁共振原始数据采用不同解调频率进行解调，从而得到第一磁共振图像组。对于成像空间中同一位置点，在由不同频率的激发脉冲激发获得的初始图像中呈现的像素点的位置是存在相对移动的，可参考图1b所示的第一磁共振图像组中的像素点位置示意图。在图1b中展示出了分别对应激发中心频率(也即解调频率)f1、f2、f3、f4、f5等频率的第一磁共振图像组，在第一磁共振图像中的黑色像素点是成像空间中同一个位置点在不同的第一磁共振图像中成像的像素点，各像素点的位置在不同的第一磁共振图像中存在位移。图1b是对一个内部空间放置有一个金属物的长方体容器进行磁共振扫描得到的第一磁共振图像组。

S130、基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿所述各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组。

其中，预设参考频率的选取存在一定的任意性，不影响最终结果。预设参考频率可以是用户自行设定的参考频率值，也可以是根据磁共振系统情况而设定的频率值，如磁共振系统本身的共振频率。

在进行图像平移过程中，可以是基于预设参考频率将第一磁共振图像组中各图像分别沿与各图像对应的激发脉冲序列的读出方向移动相应的由偏共振导致的像素位移量，得到第二磁共振图像组。具体的，偏共振导致的像素位移量表示为：(F_i–F₀)/BW，其中，F_i为每一个激发脉冲序列对应的解调频率，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽。

经过平移后得到的第二磁共振图像组可如图1c所示。经过在读出方向的平移之后，第二磁共振图像组组中的各图像中消除了成像空间中同一位置点的成像像素点间的相对移动。

S140、获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图。

具体的，场图(B0)是磁共振的一个基本参数，决定了空间每点的共振频率(f)，通常以成像空间中每个点的共振频率来表示场图。

在确定第一场图的过程中，首先，获取第二磁共振图像组中对应于同一成像空间位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第一向量。示例性的，可以是图1c中的第二磁共振图像组中，各经过平移的初始图像中用黑色圆点表示的成像空间中同一位置点在不同第二磁共振图像中的像素值组成的第一向量，即表示成像空间中其中一个位置点的第一向量。

然后，通过拟合确定与各第一向量相关性最大的激发脉冲波形。其中，激发脉冲波形是在确定了激发脉冲序列后变已知的，不同频率的激发脉冲的波形均是相同的，仅在频率轴上存在整体的偏移。具体的，可参考如图1d所示的第一向量与激发脉冲波形的拟合结果图。其中，该图的横坐标为频率值，纵坐标为像素值，包含有一个峰值的曲线即为激发脉冲波形，各黑色圆点则表示了第一向量。可通过在该坐标下左右移动激发脉冲波形，确定与第一向量匹配度最高的脉冲波形。

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第一向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第一场图。具体的，各激发脉冲波形对应的激发中心频率即为各激发脉冲的峰值所对应的频率值。每一个中心频率值表示第一向量对应的成像空间的位置点的场值。这里需要说明的是，本领域技术人员通常将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率作为场图，将各第一向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数称为场图质量图，而在本实施例中，将场图和场图质量图统称为场图。

在另一种实施方式中，还可以在确定成像空间中各位置点的共振频率后，调整信号幅度(如同一位置点在不同频率下的像素值同时乘以一个系数)以尽量匹配RF频域波形，然后通过同时匹配波形和幅值来计算一个表征频率估计准确性的参数。

S150、将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

具体的，可以通过如下公式将第一场图映射到多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第一场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的场图，R₀(x,y,z)为所述第一场图。

各解调频率下的第二场图则组成了第二场图组。

这里需要说明的是，选定的解调频率F_b可以不仅仅是通过不同激发脉冲获得的初始图像所对应的不同解调频率，也可以是将同一个激发脉冲获得的原始数据在多个解调频率下进行解调的一系列解调频率，即在每一个频率的激发脉冲下得到的原始数据均可以有一系列的解调频率，得到不同的初始图像。

然后，在第二场图组的各第二场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。在本实施例中，成像空间中每一个位置点最小的频率值即该位置点在不同频率下的第二场图中绝对值最小的场值，表示在该场值下，该位置点偏共振最小。

具体的，根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图，包括：将每一个位置点的最小频率值与该最小频率值相应的解调频率值相加得到各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

图1e示出了，经过场图映射后，成像空间中同一位置点在不同解调频率下的场值。该场值表示了磁共振系统在工作过程中场与真实的共振频率的偏差，场的偏差导致了成像空间中的点在成像之后的位置偏移。因此要确定偏差最小的解调频率，即场值的绝对值最接近0的点所对应的解调频率，使成像空间中的点在成像之后的位置偏移最小。

在通过上述步骤之后即可得到一个完整片层的场图，即把成像空间中所有位置点的场值同时表示在一个图中，示例性的，可如图1f所示。其中，101所指部位即为容器内部的金属物，102所指即为长方体的容器。

本实施例的技术方案，通过对获取到的由多频激发脉冲序列激发后得到的多个原始数据在不同的解调频率下进行解调，然后对经过解调得到的第一磁共振组进行平移，基于平移后得到的第二磁共振图像组确定第一场图，继而对第一场图进行多频率的映射，最终产生磁共振场图；解决了在多频谱磁共振成像过程中，场图计算数据量大、计算耗时长的问题；实现了场图计算流程的优化，减少数据计算量，从而缩短了数据计算时间，提高磁共振成像效率。

实施例二

图2示出了本发明实施例二提供的一种用于产生磁共振场图的装置。本发明实施例可适用于本实施例可适用于磁共振成像时图像重建过程中磁共振场图计算的情况。

如图2所示，该装置包括：图像获取模块210、图像解调模块220、图像平移模块230、第一场图确定模块240和场图生成模块250。

其中，图像获取模块210，用于获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；图像解调模块220，用于对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；图像平移模块230，用于基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；第一场图确定模块240，用于获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；场图生成模块250，用于将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

本实施例的技术方案，通过对获取到的由多频激发脉冲序列激发后得到的多个原始数据在不同的解调频率下进行解调，然后对经过解调得到的第一磁共振组进行平移，基于平移后得到的第二磁共振图像组确定第一场图，继而对第一场图进行多频率的映射，最终产生磁共振场图；解决了在多频谱磁共振成像过程中，场图计算数据量大、计算耗时长的问题；实现了场图计算流程的优化，减少数据计算量，从而缩短了数据计算时间，提高磁共振成像效率。

可选的，图像平移模块230具体用于：

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向移动相应的像素位移量，得到所述第二磁共振图像组。

可选的，第一场图确定模块240具体用于：

获取所述第二磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第一向量；

拟合确定与所述各第一向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第一向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第一场图。

可选的，场图生成模块250包括：场图映射子模块和场图生成子模块，其中，场图映射子模块用于：

通过如下公式将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第一场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第二场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第二场图，R₀(x,y,z)为所述第一场图。

可选的，场图生成子模块具体用于：

在所述第二场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

可选的，场图生成子模块具体用于，包括：

将每一个位置点的最小频率值与该最小频率值相应的解调频率值相加得到各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

本发明实施例所提供的用于产生磁共振场图的装置可执行本发明任意实施例所提供的用于产生磁共振场图的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的用于产生磁共振场图的方法的流程图，本实施例可适用于磁共振成像时图像重建过程中磁共振场图计算的情况，该方法可以由用于产生磁共振场图的装置来执行，该装置可以由硬件和/或软件构成，并一般集成在电子设备中。

这里需要说明的是，本实施例的方法可用于由多个频率激发脉冲激发的磁共振成像过程中，对多频谱的磁共振图像进行处理。其中，较多的情况是进行磁共振成像的目标对象体内有植入的金属物质，对磁场的干扰较大，导致磁共振图像出现金属伪影，需要采用多频率激发的方式减弱金属伪影的影响。除此之外，本实施例提供的产生磁共振场图的方法可作为一种通用的场图计算方法，而不限于处理含金属植入物的磁共振图像。

如图3所示，用于产生磁共振场图的方法具体包括如下步骤：

S310、获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据。

具体的，在磁共振成像设备的成像空间中，需要进行磁共振扫描成像的目标对象完成摆位后，即可按照设定好的扫描序列进行扫描。在一些磁共振成像的场景下，需要在扫描序列中的激发脉冲设置多个不同频率的激发脉冲序列，相应的，可以获得与各频率的激发脉冲序列相对应的多份磁共振图像的原始数据。此时的磁共振图像的原始数据是未经过解调的数据。

S320、对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组。

在本实施例中，对由不同激发脉冲序列激发得到的磁共振原始数据，均采用相同的解调频率进行解调。在此种实施方式中得到的第三磁共振图像组同前述实施例中的第二磁共振图像组有相同的特性，即在第三磁共振图像组中的各第三磁共振图像中消除了成像空间中同一位置点的成像像素点间的相对移动。

S330、获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图。

在本实施例中，第三场图相当于前述实施例中的第一场图，第三场图的确定过程也可参考实施例一中对步骤S140的解释说明。

具体的，根据激发脉冲波形和第三磁共振图像组确定第三场图的过程包括：

获取第三磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第二向量(相当于实施例一中的第一向量)；拟合确定与所述各第二向量相关性最大的激发脉冲波形；将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第二向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第三场图。

S340、将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

具体的，在本实施例中第四场图相当于前述实施例中的第二场图，第四场图组则相当于前述实施例中的第四场图组。产生最终的磁共振场图的过程可参考实施例一中步骤S150的解释说明。

将第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，包括：

通过如下公式将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第三场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第四场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第四场图，R₀(x,y,z)为所述第三场图。

可选的，基于所述第四场图组产生磁共振场图，包括：

在所述第四场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。在本实施例中，成像空间中每一个位置点最小的频率值即该位置点在不同频率下的第二场图中绝对值最小的场值，表示在该场值下，该位置点偏共振最小。

具体的，根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图，包括：将每一个位置点的最小频率值与该最小频率值相应的解调频率值相加得到各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

本实施例的技术方案，通过对获取到的由多频激发脉冲序列激发后得到原始数据，在相同的解调频率下进行解调得到成像空间同一位置点的成像点无偏移的磁共振图像组，然后基于该磁共振始图像组确定第三场图，继而对第三场图进行多频率的映射，最终产生磁共振场图；解决了在多频谱磁共振成像过程中，场图计算数据量大、计算耗时长的问题；实现了场图计算流程的优化，减少数据计算量，从而缩短了数据计算时间，提高磁共振成像效率。

实施例四

图4示出了本发明实施例四提供的一种用于产生磁共振场图的装置。本发明实施例可适用于本实施例可适用于磁共振成像时图像重建过程中磁共振场图计算的情况。

如图4所示，该装置包括：图像获取模块410、图像解调模块420、场图确定模块430和场图生成模块440。

其中，图像获取模块410，用于获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；图像解调模块420，用于对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组；场图确定模块430，用于获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图；场图生成模块440，用于将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

本实施例的技术方案，通过对获取到的由多频激发脉冲序列激发后得到原始数据，在相同的解调频率下进行解调得到成像空间同一位置点的成像点无偏移的磁共振图像组，然后基于该磁共振始图像组确定第三场图，继而对第三场图进行多频率的映射，最终产生磁共振场图；解决了在多频谱磁共振成像过程中，场图计算数据量大、计算耗时长的问题；实现了场图计算流程的优化，减少数据计算量，从而缩短了数据计算时间，提高磁共振成像效率。

可选的，场图确定模块430具体用于：

获取所述第三磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第二向量；

拟合确定与所述各第二向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第二向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第三场图。

可选的，场图生成模块440包括场图映射子模块和场图生成子模块，其中，场图映射子模块：

通过如下公式将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图：

其中，f₀(x,y,z)为所述第三场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x,y,z)为该选定的解调频率下对应的第四场图，F₀为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x,y,z)为成像空间中各位置点的坐标；和/或，

其中，R_b(x,y,z)为对应选定的解调频率F_b的第四场图，R₀(x,y,z)为所述第三场图。

可选的，场图生成子模块用于：

在所述第四场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

本发明实施例所提供的用于产生磁共振场图的装置可执行本发明任意实施例所提供的用于产生磁共振场图的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

图5是本发明实施例五中的计算机设备的结构示意图。图5示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性计算机设备512的框图。图5显示的计算机设备512仅仅是一个示例，不应对本发明实施例的功能和使用范围带来任何限制。该计算机设备512优选为与磁共振成像设备相连接的计算机设备或图形工作站。

如图5所示，计算机设备512以通用计算设备的形式表现。计算机设备512的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元516，系统存储器528，连接不同系统组件(包括系统存储器528和处理单元516)的总线518。

总线518表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

计算机设备512典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被计算机设备512访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

系统存储器528可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)530和/或高速缓存存储器532。计算机设备512可以进一步包括其它可移动/不可移动的、易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统534可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图5未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图5中未示出，可以提供用于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可以通过一个或者多个数据介质接口与总线518相连。存储器528可以包括至少一个程序产品，该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施例的功能。

具有一组(至少一个)程序模块542的程序/实用工具540，可以存储在例如存储器528中，这样的程序模块542包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块542通常执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

计算机设备512也可以与一个或多个外部设备514(例如键盘、指向设备、显示器524等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备512交互的设备通信，和/或与使得该计算机设备512能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口522进行。并且，计算机设备512还可以通过网络适配器520与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，网络适配器520通过总线518与计算机设备512的其它模块通信。应当明白，尽管图5中未示出，可以结合计算机设备512使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

处理单元516通过运行存储在系统存储器528中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的用于产生磁共振场图的，该方法主要包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿所述各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；

将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

或者，用于产生磁共振场图的方法主要包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图；

将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

实施例六

本发明实施例六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实施例所提供的用于产生磁共振场图的方法，该方法主要包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿所述各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；

将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

或者，用于产生磁共振场图的方法主要包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图；

将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

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，所述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)。

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 (12)

1.一种用于产生磁共振场图的方法，其特征在于，包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿所述各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；

将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组，包括：

基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向移动相应的像素位移量，得到所述第二磁共振图像组。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图，包括：

获取所述第二磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第一向量；

拟合确定与所述各第一向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第一向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第一场图。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，包括：

通过如下公式将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图：

其中，f₀(x，y，z)为所述第一场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x，y，z)为该选定的解调频率下对应的第二场图，F0为所述预设参考频率，BW为读出带宽，(x，y，z)为成像空间中各位置点的坐标；或，

其中，R_b(x，y，z)为对应选定的解调频率F_b的第二场图，R₀(x，y，z)为所述第一场图。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述第二场图组产生磁共振场图，包括：

在所述第二场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图，包括：

将每一个位置点的最小频率值与该最小频率值相应的解调频率值相加得到各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

7.一种用于产生磁共振场图的装置，其特征在于，包括：

图像获取模块，用于获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

图像解调模块，用于对所述原始数据分别进行解调处理，得到第一磁共振图像组；

图像平移模块，用于基于预设参考频率对所述第一磁共振图像组中各图像沿各图像的读出方向进行平移处理，得到第二磁共振图像组；

第一场图确定模块，用于获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第二磁共振图像组确定第一场图；

场图生成模块，用于将所述第一场图映射到所述多频激发脉冲序列的对应的各解调频率，得到各解调频率下的第二场图，各所述第二场图组成第二场图组，基于所述第二场图组产生磁共振场图。

8.一种用于产生磁共振场图的方法，其特征在于，包括：

获取由多频激发脉冲序列激发后各频率激发脉冲序列对应的原始数据；

对所述原始数据在相同的解调频率下分别进行解调处理，得到第三磁共振图像组；

获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图；

将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，各所述第四场图组成第四场图组，基于所述第四场图组产生磁共振场图，其中，所述预设的多个解调频率是在所述多频激发脉冲序列的激发频率覆盖范围内选定的多个解调频率。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，获取激发脉冲波形，根据所述激发脉冲波形和所述第三磁共振图像组确定第三场图，包括：获取所述第三磁共振图像组中对应于成像空间同一位置点的像素值，得到所述成像空间中每一个位置点对应的第二向量；

拟合确定与所述各第二向量相关性最大的激发脉冲波形；

将所述各激发脉冲波形对应的激发中心频率和/或将所述各第二向量与其相应的相关性最大的激发脉冲波形的最大相关系数作为第三场图。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图，包括：

通过如下公式将所述第三场图映射到预设的多个解调频率，得到各解调频率下的第四场图：

其中，f₀(x，y，z)为所述第三场图，F_b为选定的解调频率，f_b(x，y，z)为该选定的解调频率下对应的第四场图，F0为预设参考频率，BW为读出带宽，(x，y，z)为成像空间中各位置点的坐标；或，

其中，R_b(x，y，z)为对应选定的解调频率F_b的第四场图，R₀(x，y，z)为所述第三场图。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，基于所述第四场图组产生磁共振场图，包括：

在所述第四场图组的场图中，确定所述成像空间中每一个位置点最小的频率值；

根据所述各位置点的最小频率值及与该最小频率值相应解调频率确定各位置点的真实频率，产生磁共振场图。

12.一种计算机设备，其特征在于，包括：

一个或多个处理器；

存储装置，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权利要求1-6或权利要求8-11中任一所述的用于产生磁共振场图的方法。

Images