CN113261940B - 一种磁共振图像质量的检测方法及装置 - Google Patents
一种磁共振图像质量的检测方法及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113261940B CN113261940B CN202110200300.4A CN202110200300A CN113261940B CN 113261940 B CN113261940 B CN 113261940B CN 202110200300 A CN202110200300 A CN 202110200300A CN 113261940 B CN113261940 B CN 113261940B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- interest
- regions
- signal
- region
- ghost
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 115
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 85
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims abstract description 79
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 53
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 claims description 17
- 238000012163 sequencing technique Methods 0.000 claims description 3
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 14
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 14
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 2
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000003064 k means clustering Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000007655 standard test method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
- A61B5/7203—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes for noise prevention, reduction or removal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/74—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means
- A61B5/7475—User input or interface means, e.g. keyboard, pointing device, joystick
- A61B5/748—Selection of a region of interest, e.g. using a graphics tablet
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Physiology (AREA)
- Artificial Intelligence (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
本发明提供了一种磁共振图像质量的检测方法及装置,包括:根据测试项目的相关要求获取多个感兴趣区域;对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果;根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果。本发明可以减少检测中的人为主观因素影响,提高了测试结果的客观性、准确性和全面性,提高了测试的重复性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备的图像质量检测领域,尤指一种磁共振图像质量的检测方法及装置。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Image,MRI)作为一项重要的临床检查手段得到了飞速的发展,在临床诊断工作中发挥着重要作用。为了保证影像诊断的正确性,有必要对磁共振成像设备的图像质量进行科学的验收检测。
YYT 0482标准对医用成像磁共振设备的主要图像质量参数的测定提供了标准的测试方法,但是其存在以下问题:对于感兴趣区域(region ofinterest,ROI,属于图像中的局部区域,在特定时间里特别感兴趣的图像区域)的选择往往由测试人员手动选择,缺乏统一标准,数据受操作者的影响,因此会带有很大的主观性,不能全面客观的反应被测MRI设备的图像真实水平。
发明内容
本发明的目的是提供一种磁共振图像质量的检测方法及装置,用于解决现有图像质量检测中ROI由人工选择,测试结果主观性强,不能客观反映被测MRI设备的图像真实水平的问题。
本发明提供的技术方案如下:
一种磁共振图像质量的检测方法,包括:根据测试项目的相关要求获取多个感兴趣区域;对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果;根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果。
进一步地,所述获取多个感兴趣区域,包括:若测试项目为第一类参数测试,则按预设规则从被测图像的成像区域中获取所有感兴趣区域;所述第一类参数为图像的信噪比或均匀性,所述;所述的对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果,包括:对每个感兴趣区域进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果;所述的根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果,包括:对所有感兴趣区域的分析结果进行平均,得到第一类参数测试的检测结果。
进一步地,根据所有感兴趣区域的信噪比结果和均匀性结果,得到第二类信息,所述第二类信息包括信噪比包括均匀性不通过的比例、信噪比不通过均匀性通过的比例、信噪比均匀性均不通过的比例、信噪比均匀性均通过的比例、双通过区域的信噪比平均值、双通过区域的均匀性平均值、全部区域的信噪比平均值、全部区域的均匀性平均值中的至少一种。
进一步地,所述获取多个感兴趣区域,包括:若测试项目为层厚测试,则从被测图像的成像区域中获取多条直线;所述的对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果,包括:根据每条直线的长度计算对应的层厚;所述的根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果,包括:对所有直线计算出的层厚进行平均,得到所述层厚测试的检测结果。
进一步地,所述获取多个感兴趣区域,包括:若测试项目为鬼影测试,且进行噪声测量时,则从被测图像的背景区域的4个边角分别获取一个预设大小的感兴趣区域;所述的对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果,包括:根据每个感兴趣区域的像素计算对应的噪声标准方差;所述的根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果,包括:对4个感兴趣区域的噪声标准方差进行平均,得到所述鬼影测试的噪声电平。
进一步地,所述获取多个感兴趣区域,包括:若测试项目为为鬼影测试,且进行模体信号测量时,则从被测图像的成像区域中选择所有感兴趣区域;所述;所述的对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果,包括:根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的平均信号值;所述的根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果,包括:对所有感兴趣区域的平均信号值进行排序,将中位值作为所述鬼影测试的模体信号电平。
进一步地,所述获取多个感兴趣区域,包括:若测试项目为鬼影测试,且进行鬼影幅度测量时,则从被测图像的鬼影区域中选择所有感兴趣区域;所述;所述的对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果,包括:根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的鬼影幅度值;所述的根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果,包括:从所有感兴趣区域的鬼影幅度值获取最大值,将所述最大值作为所述鬼影测试的鬼影幅度电平。
进一步地,所述获取多个感兴趣区域,包括:若测试项目为几何畸变测试,则通过聚类算法获取成像区域临近周界处的多个感兴趣区域,所述感兴趣区域为像素低于预设值的区域;所述的对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果,包括:对每个感兴趣区域选择像素最低值作为对应的标定点;所述的根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果,包括:根据所有标定点与中心点的距离,得到所述几何畸变测试的检测结果。
本发明还提供一种磁共振图像质量的检测装置,包括:获取模块,用于根据测试项目的相关要求获取多个感兴趣区域;区域分析模块,用于对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果;综合模块,用于根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果。
通过本发明提供的一种磁共振图像质量的检测方法及装置,至少能够带来以下有益效果:
1、本发明通过获取多个ROI,根据多个ROI的结果得到测试结果,减少检测中的人为主观因素影响,提高了测试结果的客观性、准确性和全面性。
2、本发明通过自动获取多个ROI,提高了测试的重复性和可靠性。
附图说明
下面将以明确易懂的方式,结合附图说明优选实施方式,对一种磁共振图像质量的检测方法及装置的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。
图1是本发明的一种磁共振图像质量的检测方法的一个实施例的流程图;
图2是本发明的一种图像的信噪比或均匀性的检测方法的一个实施例的流程图;
图3是本发明的一种图像的层厚的检测方法的一个实施例的流程图;
图4是本发明的一种图像的鬼影的检测方法的一个实施例的流程图;
图5是本发明的一种图像的几何畸变的检测方法的一个实施例的流程图;
图6是本发明的一种磁共振图像质量的检测装置的一个实施例的结构示意图;
图7是图2中信噪比、均匀性测试所涉及图像的一种示意图;
图8是图3所示实施例中测试模具的一种立体示意图;
图9是图8所示测试模具扫描后得到的一种图像示意图;
图10是鬼影测试的噪声区域、成像区域、鬼影区域及其ROI的一种示意图;
图11是图5所示实施例中测试模具的一种平面示意图;
图12是图11所示测试模具扫描后得到的一种图像示意图。
附图标号说明:
100.获取模块,200.区域分析模块,300.综合模块。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图,并获得其他的实施方式。
为使图面简洁,各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分,它们并不代表其作为产品的实际结构。另外,以使图面简洁便于理解,在有些图中具有相同结构或功能的部件,仅示意性地绘制了其中的一个,或仅标出了其中的一个。在本文中,“一个”不仅表示“仅此一个”,也可以表示“多于一个”的情形。
本发明的一个实施例,如图1所示,一种磁共振图像质量的检测方法,包括:
步骤S110根据测试项目的相关要求获取多个感兴趣区域。
步骤S120对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果。
步骤S130根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果。
当前对MRI设备的图像质量检测过程大致如下:
(1)磁共振成像设备生产、维护方准备好受测磁共振成像设备、标准成像模具。
(2)依据YYT 0482标准中的测试方法,对MRI设备的磁共振图像的主要图像质量参数(比如信噪比、均匀性、鬼影、层厚、分辨力、几何畸变等)进行测试,并得到测试数据,比如DICOM(Digital Imaging and Communications inMedicine,医学数字成像和通信,一种医学图像格式)文件。
(3)分析测试得到的DICOM文件,得到各项磁共振图像质量的参数的测试结果,再整理输出测试报告。
本发明主要聚焦在上述第三步,对DICOM文件进行分析,得到图像质量参数的测试结果。
目前在信噪比、均匀性、层厚和鬼影等测试中都存在人工选择一个感兴趣区域ROI,再针对该ROI内的像素计算图像质量参数或图像质量参数的子参数的过程。比如,鬼影测试需要先分别测量噪声电平、模体信号电平和鬼影幅度电平等子参数,然后再根据这些子参数的值计算鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比等图像质量参数值;在每个子参数的测量中都需要选择一个ROI,再根据ROI得到对应的子参数值。由于仅根据一个ROI,ROI又由人工选择,这导致检测结果受主观影响大,不能客观的反应真实情况。
为了解决上述问题,本实施例根据测试项目中图像质量参数或其子参数的测试要求获取多个ROI,按照标准给出的分析方法对每个ROI内的像素进行分析,计算每个ROI的分析结果,再根据所有ROI的分析结果,得到现有技术中根据单个ROI得到的结果,比如求平均、中位数或最大值等。
优选地,由机器按照预设规则自动选择符合条件的所有ROI,根据所有ROI的分析结果,求平均、中位数或最大值等,得到图像质量参数或其子参数的检测结果。这样可以使得检测结果更客观、更准确地反应真实情况,降低主观因素的影响。子参数检测结果的准确性促进了对应的参数检测结果的准确性。
本实施例,根据多感兴趣区域(MROI,multiple ROI)的分析结果综合得出图像质量参数或其子参数的检测结果,从而获得更客观、更准确的结果,减少主观性的影响。
本发明的一个实施例,如图2所示,一种图像的信噪比或均匀性的检测方法,包括:
步骤S210从被测图像的成像区域中获取所有感兴趣区域。
步骤S220对每个感兴趣区域进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果。
步骤S230对所有感兴趣区域的分析结果进行平均,得到信噪比或均匀性的检测结果。
现有技术中图像的信噪比、均匀性测试方法为:从成像区域(测试模具被MRI设备扫描后所形成的影像区域,即规范区域面)选择一个感兴趣区域(ROI),要求ROI面积至少是成像区域的85%。根据ROI内的像素值,按照YYT 0482标准要求计算信噪比或均匀性。
以信噪比测试为例,对同一层面连续扫描两次,获得图像1和2,如图7的Figure1和Figure2,其中亮色区域为成像区域,黑色区域为背景区域。计算图像1中ROI内的平均像素值,作为图像信号S。计算图像1与图像2对应像素的差值,得到图像3,如图7的Deviation(差值)图,其中一矩形框为一个ROI。引用测量图像信号S所用的ROI到图像3的相同位置,计算ROI的标准方差SD。根据S和SD计算信噪比SNR。
根据图像1中ROI内的像素值计算均匀性Uniformity。
其中ROI由测试人员手动选择一个,因此带有很大的主观性。信噪比SNR、均匀性都是针对一个ROI的情况进行计算,因此测试结果不能客观的反应真实的平均水平。
图像的信噪比或均匀性测试记为第一类参数测试。针对上述问题,本实施例对第一类参数测试进行了改进,选择成像区域内多个ROI,根据每个ROI进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果;再根据多个分析结果得到最终的检测结果,比如,对多个分析结果求平均,将均值作为最终的检测结果;或取多个分析结果的中位数,将中位数作为最终的检测结果。
优选地,按照预设规则自动选取成像区域内所有符合标准要求的ROI,对每个ROI进行信噪比或均匀性分析,得到每个ROI的分析结果,再对所有ROI的计算结果求平均,将均值作为最终的检测结果。因为样本多(即ROI数量多),且样本由机器自动选择,避免了人为因素影响,从而可以获得一个更客观的结果。
步骤S240根据所有感兴趣区域的信噪比结果和均匀性结果,得到第二类信息。
相较现有测试方法,本实施例根据所有感兴趣区域的信噪比结果和均匀性结果还可以获得额外的信息,比如,信噪比通过均匀性不通过的比例、信噪比不通过均匀性通过的比例、信噪比均匀性均不通过的比例、信噪比均匀性均通过的比例、双通过区域的信噪比平均值、双通过区域的均匀性平均值、全部区域的信噪比平均值、全部区域的均匀性平均值等第二类信息,使测试人员可以更全面客观的了解被测磁共振设备的图像真实水平。
如图7的SNR and Uniformity图所示,这是一张根据所有ROI的SNR结果和均匀性结果绘制的散点图,点的颜色越深说明落在该点的ROI数目越多,纵轴方向虚线以上取值代表均匀性通过,横轴方向虚线的右边取值代表SNR通过。
按现有测试方法只能得到一个点的数据,例如SNR and Uniformity图中的黑点。按本实施例方法可以得到不同深浅的灰色区域。深的灰色区域代表了大部分ROI的SNR、均匀性所处的范围。
显然,根据一个ROI点的取值评判设备的图像质量参数的优劣,有很大随机性;若一个设备的大部分ROI都落在双通过区域(SNR通过和均匀性通过),说明该设备的图像质量优良。
SNR and Uniformity图右边的图反映了相关第二类信息,比如双通过的比例(即信噪比均匀性均通过的比例)、SNR单通过的比例、均一性单通过的比例(即信噪比不通过均匀性通过的比例)、双不通过的比例(即信噪比均匀性均不通过的比例)。
本实施例,采用多感兴趣区域平均法(MROIA,multiple ROI average)对成像区域所有ROI进行测试,将所有结果进行平均后,输出测试结果,可以获得更客观的结果和额外的信息,减少主观性的影响。
本发明的一个实施例,如图3所示,一种图像的层厚检测方法,包括:
步骤S310从被测图像的渐变成像区域中获取多条直线。
步骤S320根据每条直线的长度计算对应的层厚。
步骤S330对所有直线计算出的层厚进行平均,得到层厚测试的检测结果。
现有的层厚测试使用的测试模具如图8所示,由包含磁共振活性材料的平板上安装了两个反向的由不产生磁共振信号的材料做成的楔形体。两个楔形的斜面与被扫描的平板形成一个角度α。图9为测试模具扫描后得到的图像,其中有一渐变的成像区域,现有测试方法是从渐变的成像区域中获取一条直线11,根据直线11的长度计算层厚,其中直线11由测试人员手动选择,因此带有很大的主观性。
如果把直线11作为一个ROI,现有的层厚测试也是仅针对一个ROI的情况进行计算,因此测试结果受主观影响大,有可能偏差大,不能客观的反应真实情况。为了解决这个问题,本实施例从渐变的成像区域(如图9的区域12)中获取多条直线,每条直线对应一个ROI,根据每条直线的长度计算对应的层厚,再对所有的计算结果求平均,将均值作为层厚测试的检测结果。这样可以降低噪音,更加平滑,结果更加客观。
本实施例,通过从成像区域获取多条直线,分别计算层厚,再平均,从而降低噪音,使结果更加客观、准确、接近真实。
本发明的一个实施例,如图4所示,一种图像的鬼影检测方法,包括:
步骤S410测量噪声时,从被测图像的背景区域的4个边角分别获取一个预设大小的感兴趣区域;
步骤S420根据每个感兴趣区域的像素计算对应的噪声标准方差;
步骤S430对4个感兴趣区域的噪声标准方差进行平均,得到鬼影测试的噪声电平。
步骤S510测量模体信号时,从被测图像的成像区域中选择所有感兴趣区域;
步骤S520根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的平均信号值;
步骤S530对所有感兴趣区域的平均信号值进行排序,将中位值作为鬼影测试的模体信号电平。
步骤S610测量鬼影幅度时,从被测图像的鬼影区域中选择所有感兴趣区域;
步骤S620根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的鬼影幅度值;
步骤S630从所有感兴趣区域的鬼影幅度值获取最大值,将最大值作为鬼影测试的鬼影幅度电平。
步骤S700根据噪声电平、模体信号电平、鬼影幅度电平,得到鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比。
具体地,鬼影是在错误位置上显示实际物体的完整或部分结构的一种伪影。传统的鬼影测试,如图10所示,是从噪声区域5人工选一个5*5像素3(即噪声测量的ROI),这些像素的平均值作为噪声电平;从成像区域6人工选一个5*5像素2(即信号测量的ROI),这些像素的平均值作为信号电平;从鬼影区域4人工选一个最亮的5*5像素1(即鬼影测量的ROI),这些像素的平均值作为鬼影幅度电平;根据噪声电平、模体信号电平和鬼影幅度电平,计算鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比。
其中噪声电平、模体信号电平和鬼影幅度电平都是针对一个ROI的情况进行计算,ROI都是由测试人员手动选择一个,因此测试结果受主观影响大,不能客观的反应真实情况。
为了解决上述问题,本实施例在噪声测量、信号测量和鬼影测量中分别选取了多个ROI,比如,在4个边角分别选取一个5*5像素求平均;对成像区域的所有5*5像素分别求平均,对这些平均值排序,将中位值作为信号电平;鬼影区域中每个5*5像素求平均,从中取最大值作为鬼影幅度电平。
本实施例,通过引入MROIA方法,使得测试结果更客观,降低了主观因素的影响。
本发明的一个实施例,如图5所示,一种图像的几何畸变检测方法,包括:
步骤S810通过聚类算法获取成像区域临近周界处的多个感兴趣区域,感兴趣区域为像素低于预设值的区域。
步骤S820对每个感兴趣区域选择像素最低值作为对应的标定点。
步骤S830根据所有标定点与中心点的距离,得到几何畸变测试的检测结果。
具体地,几何畸变是指实际物体的影像位置与预期位置在空间上的偏差。
几何畸变测试使用的测试模具,以圆柱体的模具为例,如图11所示,是由聚丙烯大瓶(珀斯佩有机玻璃)圆柱体组成,圆柱体内壁分布一定数量的小有机玻璃圆柱体(对应图中的小圆黑点)。小圆柱体中心与大圆柱形模体中心的距离相等。该测试模具注入磁共振成像活性物质后经MRI设备扫描得到图像,如图12所示,每个小圆柱体对应一块像素较低的区域21。
传统的几何畸变测试方法,由人工在成像区域周界附近选择多个标定点22(标定点22即小圆柱体中心位置,相当于由人工确定小圆柱体中心位置),根据多个标定点22与中心点23的距离得到几何畸变测试的检测结果。
选取的标定点位置对几何畸变测试的检测结果影响大,由于标定点都是人为选择,这将引入极大的人为主观因素。
为了解决这个问题,可以采用手动+算法的双重选点策略:手动在成像区域周界附近选择大致区域(即感兴趣区域),算法在感兴趣区域内搜寻像素最低值,作为标定点用于几何畸变计算。手动选取有效区域相对手动选点,降低了人为主观因素影响,提高了标定点的设定准确度。
优选地,机器自动在成像区域内临近周界上搜索像素低于预设值的区域,通过聚类算法(比如,K均值聚类、Mean Shift聚类)得到多个感兴趣区域21,将每个感兴趣区域的像素最低值作为对应的标定点22。这样可以极大的提高了测试的可重复性和可靠性。
本实施例,通过自动确定用于几何畸变测试的标定点,减少了人为主观的影响,提高了测试的速度、准确性、可重复性和可靠性。
本发明的一个实施例,如图6所示,一种图像质量检测装置,包括:
获取模块100,用于根据测试项目的相关要求获取多个感兴趣区域。
区域分析模块200,用于对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果。
综合模块300,用于根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果。
具体地,磁共振图像的主要图像质量参数包括信噪比、均匀性、层厚、几何畸变和鬼影。目前在信噪比、均匀性、层厚和鬼影等测试中都存在人工选择一个感兴趣区域ROI,再针对该ROI内的像素计算图像质量参数或图像质量参数的子参数。由于仅根据一个ROI,ROI又由人工选择,这导致检测结果受主观影响大,不能客观的反应真实情况。
为了解决上述问题,本实施例根据测试项目中图像质量参数或其子参数的测试要求获取多个ROI,按照标准给出的分析方法对每个ROI内的像素进行分析,计算每个ROI的分析结果,再根据所有ROI的分析结果,得到现有技术中根据单个ROI得到的结果,比如求平均、中位数或最大值等。
优选地,由机器按照预设规则自动选择符合条件的所有ROI,根据所有ROI的分析结果,求平均、中位数或最大值等,得到图像质量参数或其子参数的检测结果。这样可以使得检测结果更客观、更准确地反应真实情况,降低主观因素的影响。子参数检测结果的准确性促进了对应的参数检测结果的准确性。
本实施例,根据多感兴趣区域(MROI,multiple ROI)的分析结果综合得出图像质量参数或其子参数的检测结果,从而获得更客观、更准确的结果,减少主观性的影响。
本发明的另一个实施例,如图6所示,一种图像质量检测装置,用于图像的信噪比或均匀性的检测,包括:
获取模块100,用于从被测图像的成像区域中获取所有感兴趣区域。
区域分析模块200,用于对每个感兴趣区域进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果。
综合模块300,用于对所有感兴趣区域的分析结果进行平均,得到信噪比或均匀性的检测结果;根据所有感兴趣区域的信噪比结果和均匀性结果,得到第二类信息。
具体地,现有技术中图像的信噪比、均匀性测试是从成像区域选择一个感兴趣区域(ROI),根据ROI内的像素值,按照YYT 0482标准要求计算信噪比或均匀性。
其中ROI由测试人员手动选择一个,因此带有很大的主观性。信噪比SNR、均匀性都是针对一个ROI的情况进行计算,因此测试结果不能客观的反应真实的平均水平。
图像的信噪比或均匀性测试记为第一类参数测试。针对上述问题,本实施例对第一类参数测试进行了改进,选择成像区域内多个ROI,根据每个ROI进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果;再根据多个分析结果得到最终的检测结果,比如,对多个分析结果求平均,将均值作为最终的检测结果;或取多个分析结果的中位数,将中位数作为最终的检测结果。
优选地,按照预设规则自动选取成像区域内所有符合标准要求的ROI,对每个ROI进行信噪比或均匀性分析,得到每个ROI的分析结果,再对所有ROI的计算结果求平均,将均值作为最终的检测结果。因为样本多(即ROI数量多),且样本由机器自动选择,避免了人为因素影响,从而可以获得一个更客观的结果。
相较现有测试方法,本实施例根据所有感兴趣区域的信噪比结果和均匀性结果还可以获得额外的信息,比如,信噪比通过均匀性不通过的比例、信噪比不通过均匀性通过的比例、信噪比均匀性均不通过的比例、信噪比均匀性均通过的比例、双通过区域的信噪比平均值、双通过区域的均匀性平均值、全部区域的信噪比平均值、全部区域的均匀性平均值等第二类信息,使测试人员可以全面客观的了解被测磁共振设备的图像真实水平。
如图7的SNR and Uniformity图所示,这是一张根据所有ROI的SNR结果和均匀性结果绘制的散点图,点的颜色越深说明落在该点的ROI数目越多,纵轴方向虚线以上取值代表均匀性通过,横轴方向虚线的右边取值代表SNR通过。
按现有测试方法只能得到一个点的数据,例如SNR and Uniformity图中黑点数据。按本实施例方法可以得到不同深浅的灰色区域。深的灰色区域代表了大部分ROI的SNR、均匀性所处的范围。
显然,根据一个ROI点的取值评判设备的图像质量参数的优劣,有很大随机性;若一个设备的大部分ROI都落在双通过区域(SNR通过和均匀性通过),说明该设备的图像质量优良。
本实施例,采用多感兴趣区域平均法(MROIA,multiple ROI average)对成像区域所有ROI进行测试,将所有结果进行平均后,输出测试结果,可以获得更客观的结果和额外的信息,减少主观性的影响。
本发明的另一个实施例,如图6所示,一种图像质量检测装置,用于图像的层厚检测,包括:
获取模块100,用于从被测图像的成像区域中获取多条直线。
区域分析模块200,用于根据每条直线的长度计算对应的层厚。
综合模块300,用于对所有直线计算出的层厚进行平均,得到层厚测试的检测结果。
现有的层厚测试方法是从渐变的成像区域中获取一条线,根据一条线的长度计算层厚。其中那一条线由测试人员手动选择,因此带有很大的主观性。
如果把那一条线作为一个ROI,现有的层厚测试也是仅针对一个ROI的情况进行计算,因此测试结果受主观影响大,有可能偏差大,不能客观的反应真实情况。为了解决这个问题,本实施例从渐变的成像区域(如图9的区域12)中获取多条直线,对每条线计算对应的层厚,再对所有的计算结果求平均,将均值作为层厚测试的检测结果。这样可以降低噪音,更加平滑,结果更加客观。
本实施例,通过从成像区域获取多条直线,分别计算层厚,再平均,从而降低噪音,使结果更加客观、准确、接近真实。
本发明的另一个实施例,如图6所示,一种图像质量检测装置,用于图像的鬼影检测,包括:
获取模块100,用于根据测试项目的相关要求获取多个感兴趣区域。
区域分析模块200,用于对每个感兴趣区域进行检测分析,得到对应的分析结果。
综合模块300,用于根据所有感兴趣区域的分析结果,得到这类感兴趣区域的检测结果。
获取模块100,用于测量噪声时,从被测图像的背景区域的4个边角分别获取一个预设大小的感兴趣区域;
区域分析模块200,用于根据每个感兴趣区域的像素计算对应的噪声标准方差;
综合模块300,用于对4个感兴趣区域的噪声标准方差进行平均,得到鬼影测试的噪声电平。
获取模块100,还用于测量模体信号时,从被测图像的成像区域中选择所有感兴趣区域;
区域分析模块200,还用于根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的平均信号值;
综合模块300,还用于对所有感兴趣区域的平均信号值进行排序,将中位值作为鬼影测试的模体信号电平。
获取模块100,还用于测量鬼影幅度时,从被测图像的鬼影区域中选择所有感兴趣区域;
区域分析模块200,还用于根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的鬼影幅度值;
综合模块300,还用于从所有感兴趣区域的鬼影幅度值获取最大值,将最大值作为鬼影测试的鬼影幅度电平;根据噪声电平、模体信号电平、鬼影幅度电平,得到鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比。
具体地,鬼影是在错误位置上显示实际物体的完整或部分结构的一种伪影。传统的鬼影测试,是从噪声区域人工选一个5*5像素(即噪声测量的ROI),这些像素的平均值作为噪声电平;从成像区域人工选一个5*5像素(即信号测量的ROI),这些像素的平均值作为信号电平;从鬼影区域人工选一个最亮的5*5像素(即鬼影测量的ROI),这些像素的平均值作为鬼影幅度电平;根据噪声电平、模体信号电平和鬼影幅度电平,计算鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比。
其中噪声电平、模体信号电平和鬼影幅度电平都是针对一个ROI的情况进行计算,ROI都是由测试人员手动选择一个,因此测试结果受主观影响大,不能客观的反应真实情况。
为了解决上述问题,本实施例在噪声测量、信号测量和鬼影测量中分别选取了多个ROI,比如,在4个边角分别选取一个5*5像素求平均;对成像区域的所有5*5像素分别求平均,对这些平均值排序,将中位值作为信号电平;鬼影区域中每个5*5像素求平均,从中取最大值作为鬼影幅度电平。
本实施例,通过引入MROIA方法,使得测试结果更客观,降低了主观因素的影响。
本发明的一个实施例,如图6所示,一种图像质量检测装置,用于图像的几何畸变检测,包括:
获取模块100,用于通过聚类算法获取成像区域临近周界处的多个感兴趣区域,感兴趣区域为像素低于预设值的区域;
区域分析模块200,用于对每个感兴趣区域选择像素最低值作为对应的标定点;
综合模块300,用于根据所有标定点与中心点的距离,得到几何畸变测试的检测结果。
几何畸变测试使用的测试模具,以圆柱体的模具为例,如图11所示,是由聚丙烯大瓶(珀斯佩有机玻璃)圆柱体组成,圆柱体瓶内壁分布一定数量的小有机玻璃圆柱体。小圆柱体中心与大圆柱形模体中心的距离相等。该测试模具注入磁共振成像活性物质后经MRI设备扫描得到图像,如图12所示,每个小圆柱体对应一块像素较低的区域。
传统的几何畸变测试方法,由人工在成像区域周界附近选择多个标定点,这将引入极大的人为主观因素。
为了解决这个问题,可以采用手动+算法的双重选点策略:手动在成像区域周界附近选择大致区域,算法在感兴趣区域内搜寻像素最低值,作为标定点用于几何畸变计算。
优选地,机器自动在成像区域内临近周界上搜索像素低于预设值的区域,通过聚类算法得到多个感兴趣区域,将每个感兴趣区域的像素最低值作为对应的标定点。这样可以极大的提高了测试的可重复性和可靠性。
本实施例,通过自动确定用于几何畸变测试的标定点,减少了人为主观的影响,提高了测试的速度、准确性、可重复性和可靠性。
需要说明的是,本发明提供的图像检测方法装置的实施例与前述提供的对应的图像检测方法的实施例均基于同一发明构思,能够取得相同的技术效果。因而,图像检测方法装置的实施例的其它具体内容可以参照前述对应的图像检测方法的实施例内容的记载。
应当说明的是,上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种磁共振图像质量的检测方法,其特征在于,包括:
对图像的层厚检测,具体包括:
从被测图像的渐变成像区域中获取多条直线;根据每条直线的长度计算对应的层厚;对所有直线计算出的层厚进行平均,得到所述层厚测试的检测结果;
对图像的鬼影检测,具体包括:
测量噪声时,从被测图像的背景区域的4个边角分别获取一个预设大小的感兴趣区域;根据每个感兴趣区域的像素计算对应的噪声标准方差;对4个感兴趣区域的噪声标准方差进行平均,得到所述鬼影测试的噪声电平;
测量模体信号时,从被测图像的成像区域中选择所有感兴趣区域;根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的平均信号值;对所有感兴趣区域的平均信号值进行排序,将中位值作为所述鬼影测试的模体信号电平;
测量鬼影幅度时,从被测图像的鬼影区域中选择所有感兴趣区域;根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的鬼影幅度值;从所有感兴趣区域的鬼影幅度值获取最大值,将所述最大值作为所述鬼影测试的鬼影幅度电平;
根据所述噪声电平、所述模体信号电平、所述鬼影幅度电平,得到鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比。
2.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,还包括:
对图像的信噪比或均匀性检测,具体包括:
按预设规则从被测图像的成像区域中获取所有感兴趣区域;
对每个感兴趣区域进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果;
对所有感兴趣区域的分析结果进行平均,得到信噪比或均匀性的检测结果。
3.根据权利要求2所述的检测方法,其特征在于,还包括:
根据所有感兴趣区域的信噪比结果和均匀性结果,得到第二类信息,所述第二类信息包括信噪比通过均匀性不通过的比例、信噪比不通过均匀性通过的比例、信噪比均匀性均不通过的比例、信噪比均匀性均通过的比例、双通过区域的信噪比平均值、双通过区域的均匀性平均值、全部区域的信噪比平均值、全部区域的均匀性平均值中的至少一种;
根据所述信噪比或均匀性的检测结果和所述第二类信息对被测设备的图像质量进行评价。
4.根据权利要求1所述的检测方法,其特征在于,还包括:
对图像的几何畸变检测,具体包括:
获取被测图像的成像区域临近周界处的多个感兴趣区域,所述感兴趣区域为像素低于预设值的区域;
对每个感兴趣区域选择像素最低值作为对应的标定点;
根据所有标定点与中心点的距离,得到所述几何畸变测试的检测结果。
5.根据权利要求4所述的检测方法,其特征在于,
通过聚类算法获取所述被测图像的成像区域临近周界处的多个感兴趣区域。
6.一种磁共振图像质量的检测装置,其特征在于,包括:
对图像的层厚检测,具体包括:
获取模块从被测图像的成像区域中获取多条直线;区域分析模块根据每条直线的长度计算对应的层厚;综合模块对所有直线计算出的层厚进行平均,得到所述层厚测试的检测结果;
对图像的鬼影检测,具体包括:
测量噪声时,所述获取模块从被测图像的背景区域的4个边角分别获取一个预设大小的感兴趣区域;所述区域分析模块根据每个感兴趣区域的像素计算对应的噪声标准方差;所述综合模块,对4个感兴趣区域的噪声标准方差进行平均,得到鬼影测试的噪声电平;
测量模体信号时,所述获取模块从被测图像的成像区域中选择所有感兴趣区域;所述区域分析模块,根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的平均信号值;所述综合模块,对所有感兴趣区域的平均信号值进行排序,将中位值作为鬼影测试的模体信号电平;
测量鬼影幅度时,所述获取模块从被测图像的鬼影区域中选择所有感兴趣区域;所述区域分析模块,根据每个感兴趣区域中的像素值计算对应的鬼影幅度值;所述综合模块,从所有感兴趣区域的鬼影幅度值获取最大值,将最大值作为鬼影测试的鬼影幅度电平;根据所述噪声电平、所述模体信号电平、所述鬼影幅度电平,得到鬼影对信号的比值、鬼影对噪声的比值和信噪比。
7.根据权利要求6所述的检测装置,其特征在于,
对图像的信噪比或均匀性检测,具体包括:
所述获取模块按预设规则从被测图像的成像区域中获取所有感兴趣区域;所述区域分析模块对每个感兴趣区域进行信噪比或均匀性分析,得到对应的分析结果;所述综合模块对所有感兴趣区域的分析结果进行平均,得到信噪比或均匀性的检测结果。
8.根据权利要求6所述的检测装置,其特征在于,
对图像的几何畸变检测,具体包括:
所述获取模块获取被测图像的成像区域临近周界处的多个感兴趣区域,所述感兴趣区域为像素低于预设值的区域;所述区域分析模块对每个感兴趣区域选择像素最低值作为对应的标定点;所述综合模块根据所有标定点与中心点的距离,得到所述几何畸变测试的检测结果。
9.根据权利要求8所述的检测装置,其特征在于,
所述获取模块通过聚类算法获取被测图像的成像区域临近周界处的多个感兴趣区域。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110200300.4A CN113261940B (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种磁共振图像质量的检测方法及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202110200300.4A CN113261940B (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种磁共振图像质量的检测方法及装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN113261940A CN113261940A (zh) | 2021-08-17 |
CN113261940B true CN113261940B (zh) | 2024-03-15 |
Family
ID=77228165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202110200300.4A Active CN113261940B (zh) | 2021-02-23 | 2021-02-23 | 一种磁共振图像质量的检测方法及装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN113261940B (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008099889A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置、医用画像処理方法、プログラム及び医用画像表示システム |
CN103565459A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-02-12 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种判断成像质量方法和装置 |
CN105144241A (zh) * | 2013-04-10 | 2015-12-09 | 皇家飞利浦有限公司 | 图像质量指数和/或基于其的成像参数推荐 |
CN106530236A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种医学图像处理方法及系统 |
CN106973219A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-21 | 苏州科达科技股份有限公司 | 一种基于感兴趣区域的自动聚焦方法及装置 |
CN110322408A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-10-11 | 浙江大学 | 基于云平台的多中心磁共振图像自动质量控制方法 |
KR20200025852A (ko) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 주식회사 뉴로게이저 | 기능적 연결성을 사용한 피험자 내 및 피험자 간 변동성 기반 예측 모델 생성 방법 및 그 장치 |
CN111611888A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-09-01 | 西安爱特眼动信息科技有限公司 | 非接触血压估计方法及装置 |
CN112330585A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-05 | 北京金山云网络技术有限公司 | 图像质量的检测方法、装置及电子设备 |
-
2021
- 2021-02-23 CN CN202110200300.4A patent/CN113261940B/zh active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008099889A (ja) * | 2006-10-19 | 2008-05-01 | Hitachi Medical Corp | 磁気共鳴イメージング装置、医用画像処理方法、プログラム及び医用画像表示システム |
CN105144241A (zh) * | 2013-04-10 | 2015-12-09 | 皇家飞利浦有限公司 | 图像质量指数和/或基于其的成像参数推荐 |
CN103565459A (zh) * | 2013-09-25 | 2014-02-12 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 一种判断成像质量方法和装置 |
CN106530236A (zh) * | 2015-09-11 | 2017-03-22 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种医学图像处理方法及系统 |
CN106973219A (zh) * | 2017-02-21 | 2017-07-21 | 苏州科达科技股份有限公司 | 一种基于感兴趣区域的自动聚焦方法及装置 |
KR20200025852A (ko) * | 2018-08-31 | 2020-03-10 | 주식회사 뉴로게이저 | 기능적 연결성을 사용한 피험자 내 및 피험자 간 변동성 기반 예측 모델 생성 방법 및 그 장치 |
CN110322408A (zh) * | 2019-06-11 | 2019-10-11 | 浙江大学 | 基于云平台的多中心磁共振图像自动质量控制方法 |
CN112330585A (zh) * | 2019-07-31 | 2021-02-05 | 北京金山云网络技术有限公司 | 图像质量的检测方法、装置及电子设备 |
CN111611888A (zh) * | 2020-05-12 | 2020-09-01 | 西安爱特眼动信息科技有限公司 | 非接触血压估计方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
磁共振成像诊断膝关节半月板后根部撕裂的临床价值;苏孝生,郑泽玲,董森;医疗装备;全文 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN113261940A (zh) | 2021-08-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
McLean et al. | Quantitative analysis of short echo time 1H‐MRSI of cerebral gray and white matter | |
CN100496402C (zh) | 图像处理方法、图像处理系统以及x-射线ct系统 | |
WO2018137311A1 (zh) | 一种磁共振质量控制方法、服务器及系统 | |
US9418414B2 (en) | Image measurement apparatus, image measurement method and image measurement system | |
CN110428415B (zh) | 医学图像的质量评估方法、装置、设备及存储介质 | |
CN101322648A (zh) | 一种核磁共振成像设备稳定性及成像指标的测量方法 | |
CN211658176U (zh) | 一种用于定量ct测量骨密度的校准模体 | |
CN107948637A (zh) | 一种模体图像质量检测方法和系统 | |
CN108416817A (zh) | 一种残影校正系数自动获得方法 | |
CN113261940B (zh) | 一种磁共振图像质量的检测方法及装置 | |
US20100142315A1 (en) | Assessment of the performance of ultrasound imaging systems | |
US8249323B2 (en) | Method for automatic quality control of data in in-vivo images | |
CN106204523A (zh) | 一种图像质量度量方法及装置 | |
Trotier et al. | The compressed sensing MP2RAGE as a surrogate to the MPRAGE for neuroimaging at 3 T | |
CN110322408A (zh) | 基于云平台的多中心磁共振图像自动质量控制方法 | |
CN106859679B (zh) | 一种pet-mr质量评估方法、服务器、终端及系统 | |
Fu et al. | Automated analysis of multi site MRI phantom data for the NIHPD project | |
US20070058848A1 (en) | Method of determining and correcting non-linear detector pixels | |
CN106713907A (zh) | 一种显示器的hdr图像显示性能评测方法及装置 | |
Wang et al. | Proton density fat fraction measurements of rotator cuff muscles: Accuracy, repeatability, and reproducibility across readers and scanners | |
CN113129259A (zh) | 铸坯致密度检测方法、系统及电子设备 | |
EP3181051B1 (en) | An objective method for assessing high contrast resolution of ct images based on the rayleigh criterion | |
JP3745075B2 (ja) | 膜厚測定装置 | |
CN115147673B (zh) | 影像设备质量检测方法、装置、设备和存储介质 | |
Ikushima et al. | A novel algorithm for comprehensive quality assessment of clinical magnetic resonance images based on natural scene statistics in spatial domain |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |