CN114487961A - 一种图像校正方法、系统、存储介质及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种图像校正方法、系统、存储介质及电子设备。其中，方法包括：获取磁共振扫描数据；在相位编码方向为列方向时，基于磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；获取与第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；将校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。本发明对不满足一阶线性函数的相位误差的伪影图像也可以进行伪影消除。
Description
技术领域
本发明涉及图像处理技术领域，特别是涉及一种图像校正方法、系统、存储介质及电子设备。
背景技术
平面回波成像(Echo Planar Imaging，EPI)是一种磁共振成像方法，EPI可以对梯度回波信号进行相位编码，将相位编码后的梯度回波信号填充到k空间后实现断面成像。EPI使用正负梯度作为频率编码梯度，由于梯度系统本身或涡流等因素影响使得正负梯度之间形成相位误差从而导致成像结果出现Nyquist伪影，极大影响了图像的质量。
目前，在对伪影图像进行校正过程中，会建立相位误差模型φ(x)＝a+bx，其中，x为频率编码方向，通过迭代计算的方式来寻找最优的参数a、b，以此达到最小化图像伪影的目的。然而，该相位误差模型是将相位误差看作一阶线性函数，对于不满足一阶线性函数的相位误差来说，并不能对图像进行很好的伪影消除。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种图像校正方法、系统、存储介质及电子设备，对于不满足一阶线性函数的相位误差的伪影图像也可以进行伪影消除。具体技术方案如下：
本发明提供了一种图像校正方法，包括：
获取磁共振扫描数据；所述磁共振扫描数据为相位编码后的梯度回波信号；
在相位编码方向为列方向时，基于所述磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对所述第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于所述磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对所述第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；所述第一目标列、所述第二目标列为奇数列或偶数列，若所述第一目标列为奇数列则所述第二目标列为偶数列，若所述第一目标列为偶数列则所述第二目标列为奇数列；
获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；所述第一图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵或所述第二图像矩阵；
将所述校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。
可选地，在得到所述校正图像之后，所述方法还包括：
基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求；若所述校正图像满足图像伪影抑制要求，则将所述校正图像作为伪影抑制图像；若所述校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”。
可选地，在得到所述校正图像之后，所述方法还包括：
基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求；
若所述校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”；
若所述校正图像满足图像伪影抑制要求，则判断所述校正图像的当前行序号对应的校正相位与相邻行序号对应的校正相位的差值是否小于预设差值；
若小于，则将所述校正图像作为伪影抑制图像；
若不小于，则对所述当前行序号对应的校正相位采用插值补偿法获得补偿后的校正相位，基于所述补偿后的校正相位对所述待校正的图像矩阵的当前行序号的行元素值进行校正，得到更新后的图像矩阵，将所述更新后的图像矩阵与所述未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到伪影抑制图像。
可选地，所述基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：
将所述校正图像按列分为第一部分和第二部分；所述第一部分包括连续排列的多个列，所述第二部分包括连续排列的多个列；
将所述第一部分和所述第二部分在所述校正图像中互换位置，互换位置后，所述第一部分中各列的排序不变，所述第二部分中各列的排序不变；
计算所述校正图像的同一位置点的互换位置前的像素值与互换位置后的像素值的比值，将所述校正图像中同一行对应的多个所述比值相加，得到累加比值；
基于所述累加比值的倒数判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求。
可选地，所述基于所述累加比值的倒数判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：
在所述第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，判断所述累加比值的倒数是否小于预设倒数值；在所述累加比值的倒数小于所述预设倒数值时，确定所述校正图像满足图像伪影抑制要求；在所述累加比值的倒数不小于所述预设倒数值时，确定所述校正图像不满足图像伪影抑制要求；
在所述第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，比较所述第一图像矩阵的同一行的多个累加比值的倒数；在所述当前累加比值的倒数为最小累加比值的倒数时，确定与所述当前累加比值的倒数对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在所述当前累加比值的倒数不为最小累加比值的倒数时，确定与所述当前累加比值的倒数对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
可选地，所述基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：
在所述第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，将所述校正图像的预设边缘区域的同一行像素的像素值相加，得到像素累加值；判断所述预设边缘区域的每一行的像素累加值是否小于预设像素累加值；在每一行的像素累加值均小于所述预设像素累加值时，确定所述校正图像满足所述图像伪影抑制要求；在至少一行的像素累加值不小于所述预设像素累加值时，确定所述校正图像不满足所述图像伪影抑制要求；
在所述第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，计算每个所述校正图像的预设边缘区域的同一行的像素累加值；判断当前像素累加值是否为最小像素累加值；在所述当前像素累加值为最小像素累加值时，确定与所述当前像素累加值对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在所述当前像素累加值不为最小像素累加值时，确定与所述当前像素累加值对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
可选地，所述基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵，具体包括：
在所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵，并且所述第一图像矩阵是基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第一校正后的图像矩阵：
式中，imeven,a为第一校正后的图像矩阵，imeven为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵，ψ1*为第一校正相位矢量，
为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位，所述第一图像矩阵的每一行具有多个行元素值；
在所述待校正的图像矩阵为所述第二图像矩阵，并且所述第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第二校正后的图像矩阵：
式中，imodd,a为第二校正后的图像矩阵，imodd为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第二图像矩阵，所述第二图像矩阵的每一行具有多个行元素值；
在所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵，并且所述第一图像矩阵是基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第三校正后的图像矩阵：
式中，imodd,b为第三校正后的图像矩阵，imodd'为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵，ψ2*为第二校正相位矢量，
为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位；
在所述待校正的图像矩阵为所述第二图像矩阵，并且所述第二图像矩阵是基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第四校正后的图像矩阵：
式中，imeven,b为第四校正后的图像矩阵，imeven'为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第二图像矩阵。
本发明还提供一种图像校正系统，包括：
数据获取模块，用于获取磁共振扫描数据；所述磁共振扫描数据为相位编码后的梯度回波信号；
傅里叶逆变换模块，用于在相位编码方向为列方向时，基于所述磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对所述第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于所述磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对所述第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；所述第一目标列、所述第二目标列为奇数列或偶数列，若所述第一目标列为奇数列则所述第二目标列为偶数列，若所述第一目标列为偶数列则所述第二目标列为奇数列；
校正模块，用于获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；所述第一图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵或所述第二图像矩阵；
校正图像获得模块，用于将所述校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现上述的图像校正方法。
本发明还提供一种电子设备，包括：
至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；
所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行上述的图像校正方法。
本发明实施例提供的一种图像校正方法、系统、存储介质及电子设备，通过获取与第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵，将校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。本发明不基于一阶线性相位误差模型对图像伪影进行消除，而是基于获取的校正相位校正第二图像矩阵的每一行元素值，从而获得校正图像，对于不满足一阶线性函数的相位误差来说，也能够对的伪影图像也可以进行很好的伪影消除。
当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
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，下面将对实施例或现有技术描述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。
图1为本发明实施例提供的图像校正方法流程图；
图2为本发明实施例提供的图像对比示意图；
图3为本发明实施例提供的图像校正系统结构图；
图4为本发明实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
本发明提供一种图像校正方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101：获取磁共振扫描数据；磁共振扫描数据为相位编码后的梯度回波信号。
在进行磁共振扫描时，扫描相位编码方向可以为列方向(即左右方向)，相位编码方向也可以为行方向(即上下方向)。完成一次扫描后，可以获得一组磁共振扫描数据，该磁共振扫描数据为k空间数据，用S(kx,ky)表示，其中，kx表示处于的k空间对应的x轴坐标，ky表示处于的k空间对应的y轴坐标。
步骤102：在相位编码方向为列方向时，基于磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；第一目标列、第二目标列为奇数列或偶数列，若第一目标列为奇数列则第二目标列为偶数列，若第一目标列为偶数列则第二目标列为奇数列。
在相位编码方向为列方向时，一次磁共振扫描可以获得一列数据，按照奇数列和偶数列进行列数据划分的方式，可以基于奇数列获得一个回波矩阵，基于偶数列获得另一个回波矩阵。需要说明的是，无论是奇数列还是偶数列，在获得回波矩阵的时候都要保证奇数列在回波矩阵中仍是奇数列，偶数列在回波矩阵中仍是偶数列。对于奇数列形成的回波矩阵来说，需要对回波矩阵的偶数列采用填0的方式，使得回波矩阵的列总数之和等于奇数列总数与偶数列总数之和。而对于偶数列形成的回波矩阵来说，需要对回波矩阵的奇数列采用填0的方式，使得回波矩阵的列总数之和等于偶数列总数与奇数列总数之和。其中，上述奇数列总数与偶数列总数之和等于磁共振扫描完毕后获得的列总数。
若第一目标列为奇数列，则第一回波矩阵为奇回波矩阵，第二目标列为偶数列，第二回波矩阵为偶回波矩阵。若第一目标列为偶数列，则第一回波矩阵为偶回波矩阵，第二目标列为奇数列，第二回波矩阵为奇回波矩阵。其中，奇回波矩阵和偶回波矩阵的行数与磁共振扫描数据的行数相同，奇回波矩阵和偶回波矩阵的列数与磁共振扫描数据的列数相同。
作为一可选的实施方式，在相位编码方向为行方向时，基于磁共振扫描数据的第一目标行数据获得第三回波矩阵，对第三回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第三图像矩阵；基于磁共振扫描数据的第二目标行数据获得第四回波矩阵，对第四回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第四图像矩阵；第一目标行、第二目标行为奇数行或偶数行，若第一目标行为奇数行则第二目标行为偶数行，若第一目标行为偶数行则第二目标行为奇数行。在该实施方式下，一次磁共振扫描可以获得一行数据。
由于平面回波成像EPI使用正负梯度作为频率编码梯度，当正负编码梯度之间存在误差Δ时，对基于磁共振扫描数据获得的回波矩阵进行傅里叶逆变换，得到伪影图像表达式如下：
式中，
为伪影图像，ρ(x,y)为不存在伪影的理想图像，x为图像横坐标，y为图像纵坐标，FOV表示视场，φ(x)+φ0为相位偏差。
从上式中可以看出，当相位偏差φ(x)+φ0为0时，ρ′(x,y)＝ρ(x,y)，也就是不存在相位偏差时可以获得无伪影图像。因此，消除伪影可以转化为消除相位偏差φ(x)+φ0。
步骤103：获取与第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；第一图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，待校正的图像矩阵为第一图像矩阵或第二图像矩阵。
在相位编码方向为列方向时，可以基于随机获取的校正相位对第一图像矩阵或第二图像矩阵的每一行的元素值进行校正；在相位编码方向为行方向时，可以基于随机获取的校正相位对第一图像矩阵或第二图像矩阵的每一列的元素值进行校正。
作为一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，并且第一图像矩阵是基于磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第一校正后的图像矩阵：
式中，imeven,a为第一校正后的图像矩阵，imeven为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵，ψ1*为第一校正相位矢量，
为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位，第一图像矩阵的每一行具有多个行元素值。
作为另一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，并且第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第二校正后的图像矩阵：
式中，imodd,a为第二校正后的图像矩阵，imodd为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第二图像矩阵，第二图像矩阵的每一行具有多个行元素值。
作为另一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，并且第一图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第三校正后的图像矩阵：
式中，imodd,b为第三校正后的图像矩阵，imodd'为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵，ψ2*为第二校正相位矢量，
为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位；
作为另一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，并且第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第四校正后的图像矩阵：
式中，imeven,b为第四校正后的图像矩阵，imeven'为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第二图像矩阵。
本发明通过随机获取的校正相位对每一行像素的相位偏差进行计算，而不是将相位误差看作一阶线性函数，这样可以对于不满足一阶线性函数的高阶相位误差的伪影图像也可以进行伪影消除。同时，本发明无需对全图进行多次傅里叶运算，简化了了图像校正过程，避免了反复的傅里叶逆变换过程，节省了计算资源。
作为一可选的实施方式，在相位编码方向为行方向时，获取与第三图像矩阵的列序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应列序号的列元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；第三图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，待校正的图像矩阵为第三图像矩阵或第四图像矩阵。
步骤104：将校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。
步骤103中的待校正的图像矩阵可以是第一图像矩阵或第二图像矩阵，而未校正的图像矩阵也可以是第一图像矩阵或第二图像矩阵。若待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，则未校正的图像矩阵为第二图像矩阵；若待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，则未校正的图像矩阵为第一图像矩阵。
作为一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，并且第一图像矩阵是基于磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，校正图像im＝imeven,a+imodd。
作为另一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，并且第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，校正图像im＝imeven+imodd,a。
作为另一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，并且第一图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，校正图像im＝imeven+imodd,b。
作为另一可选的实施方式，在待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，并且第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，校正图像im＝imeven,b+imodd。
由于获取的校正相位可能不能使得到的校正图像完全消除伪影，因此可以判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求，若不满足图像伪影抑制要求，则需要再次获取不同的校正相位以便重新获得校正图像，直至得到的校正图像满足图像伪影抑制要求。
作为一可选的实施方式，在得到校正图像之后，基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求；若校正图像满足图像伪影抑制要求，则将校正图像作为伪影抑制图像；若校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”。
本发明对图像矩阵的每一行都选取一个校正相位，由于存在伪影的图像的边缘区域相邻行的像素值是逐渐变化的，因此每一行对应的校正相位也应满足平滑性条件。若获取的校正相位使得校正图像满足图像伪影抑制要求，但该校正相位不满足平滑性要求，则需要剔除该校正相位，基于校正相位平滑性要求选取一新的校正相位，从而再次判断基于选取的新的校正相位获得的校正图像是否满足图像伪影抑制要求。
作为另一可选的实施方式，在得到校正图像之后，基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求；若校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”。若校正图像满足图像伪影抑制要求，则判断校正图像的当前行序号对应的校正相位与相邻行序号对应的校正相位的差值是否小于预设差值；若小于，则将校正图像作为伪影抑制图像；若不小于，则对当前行序号对应的校正相位采用插值补偿法获得补偿后的校正相位，基于补偿后的校正相位对待校正的图像矩阵的当前行序号的行元素值进行校正，得到更新后的图像矩阵，将更新后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到伪影抑制图像。
作为一可选的实施方式，基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：在第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，将校正图像的预设边缘区域的同一行像素的像素值相加，得到像素累加值；判断预设边缘区域的每一行的像素累加值是否小于预设像素累加值；在每一行的像素累加值均小于预设像素累加值时，确定校正图像满足图像伪影抑制要求；在至少一行的像素累加值不小于预设像素累加值时，确定校正图像不满足图像伪影抑制要求。
作为另一可选的实施方式，基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：在第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，计算每个校正图像的预设边缘区域的同一行的像素累加值；判断当前像素累加值是否为最小像素累加值；在当前像素累加值为最小像素累加值时，确定与当前像素累加值对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在当前像素累加值不为最小像素累加值时，确定与当前像素累加值对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
作为另一可选的实施方式，基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：将校正图像按列分为第一部分和第二部分；第一部分包括连续排列的多个列，第二部分包括连续排列的多个列；将第一部分和第二部分在校正图像中互换位置，互换位置后，第一部分中各列的排序不变，第二部分中各列的排序不变；计算校正图像的同一位置点的互换位置前的像素值与互换位置后的像素值的比值，将校正图像中同一行对应的多个比值相加，得到累加比值；基于累加比值的倒数判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求。
本发明以校正图像的一行有N个像素点为例来说明上述实施方式中基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求的具体方法。通常，校正图像的中部区域为感兴趣区域，校正图像的两侧区域为伪影产生区域。校正图像的第i行元素为
将该校正图像按列分为第一部分为
第二部分为
将第一部分和第二部分在校正图像中互换位置，得到校正图像的第i行元素为
那么，累加比值等于
最后基于累加比值的倒数判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求。
作为一可选的实施方式，基于累加比值的倒数判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：在第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，判断累加比值的倒数是否小于预设倒数值；在累加比值的倒数小于预设倒数值时，确定校正图像满足图像伪影抑制要求；在累加比值的倒数不小于预设倒数值时，确定校正图像不满足图像伪影抑制要求。
作为另一可选的实施方式，基于累加比值的倒数判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：在第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，比较第一图像矩阵的同一行的多个累加比值的倒数；在当前累加比值的倒数为最小累加比值的倒数时，确定与当前累加比值的倒数对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在当前累加比值的倒数不为最小累加比值的倒数时，确定与当前累加比值的倒数对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
在相位编码方向为列方向时，伪影位于中间图像的左右两侧，如图2所示，图2(a)为伪影图像，图2(b)为采用本发明的方法得到的校正图像。
本发明还提供一种图像校正系统，如图3所示，该系统包括：
数据获取模块301，用于获取磁共振扫描数据；磁共振扫描数据为相位编码后的梯度回波信。
傅里叶逆变换模块302，用于在相位编码方向为列方向时，基于磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；第一目标列、第二目标列为奇数列或偶数列，若第一目标列为奇数列则第二目标列为偶数列，若第一目标列为偶数列则第二目标列为奇数列。
校正模块303，用于获取与第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；第一图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，待校正的图像矩阵为第一图像矩阵或第二图像矩阵。
校正模块303，具体包括：
第一校正单元，用于在待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，并且第一图像矩阵是基于磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第一校正后的图像矩阵：
式中，imeven,a为第一校正后的图像矩阵，imeven为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵，ψ1*为第一校正相位矢量，
为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位，第一图像矩阵的每一行具有多个行元素值。
第二校正单元，用于在待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，并且第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第二校正后的图像矩阵：
式中，imodd,a为第二校正后的图像矩阵，imodd为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第二图像矩阵，第二图像矩阵的每一行具有多个行元素值。
第三校正单元，用于在待校正的图像矩阵为第一图像矩阵，并且第一图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第三校正后的图像矩阵：
式中，imodd,b为第三校正后的图像矩阵，imodd'为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵，ψ2*为第二校正相位矢量，
为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位。
第四校正单元，用于在待校正的图像矩阵为第二图像矩阵，并且第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第四校正后的图像矩阵：
式中，imeven,b为第四校正后的图像矩阵，imeven'为基于磁共振扫描数据的偶数列获得的第二图像矩阵。
校正图像获得模块304，用于将校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。
本发明的图像校正系统，还包括：
第一判断模块，用于基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求；若校正图像满足图像伪影抑制要求，则将校正图像作为伪影抑制图像；若校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”。
第一判断模块，具体包括：
第一判断单元，用于将校正图像按列分为第一部分和第二部分；第一部分包括连续排列的多个列，第二部分包括连续排列的多个列；将第一部分和第二部分在校正图像中互换位置，互换位置后，第一部分中各列的排序不变，第二部分中各列的排序不变；计算校正图像的同一位置点的互换位置前的像素值与互换位置后的像素值的比值，将校正图像中同一行对应的多个比值相加，得到累加比值；基于累加比值的倒数判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求。
第二判断单元，用于在第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，将校正图像的预设边缘区域的同一行像素的像素值相加，得到像素累加值；判断预设边缘区域的每一行的像素累加值是否小于预设像素累加值；在每一行的像素累加值均小于预设像素累加值时，确定校正图像满足图像伪影抑制要求；在至少一行的像素累加值不小于预设像素累加值时，确定校正图像不满足图像伪影抑制要求。
第三判断单元，用于在第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，计算每个校正图像的预设边缘区域的同一行的像素累加值；判断当前像素累加值是否为最小像素累加值；在当前像素累加值为最小像素累加值时，确定与当前像素累加值对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在当前像素累加值不为最小像素累加值时，确定与当前像素累加值对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
第二判断模块，用于基于校正图像的像素值判断校正图像是否满足图像伪影抑制要求；若校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”；若校正图像满足图像伪影抑制要求，则判断校正图像的当前行序号对应的校正相位与相邻行序号对应的校正相位的差值是否小于预设差值；若小于，则将校正图像作为伪影抑制图像；不小于，则对当前行序号对应的校正相位采用插值补偿法获得补偿后的校正相位，基于补偿后的校正相位对待校正的图像矩阵的当前行序号的行元素值进行校正，得到更新后的图像矩阵，将更新后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到伪影抑制图像。
第二判断模块，具体包括：
第四判断单元，用于在第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，判断累加比值的倒数是否小于预设倒数值；在累加比值的倒数小于预设倒数值时，确定校正图像满足图像伪影抑制要求；在累加比值的倒数不小于预设倒数值时，确定校正图像不满足图像伪影抑制要求。
第五判断单元，用于在第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，比较第一图像矩阵的同一行的多个累加比值的倒数；在当前累加比值的倒数为最小累加比值的倒数时，确定与当前累加比值的倒数对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在当前累加比值的倒数不为最小累加比值的倒数时，确定与当前累加比值的倒数对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现上述图像校正方法。
本发明实施例提供了一种电子设备，如图4所示，电子设备40包括至少一个处理器401、以及与处理器401连接的至少一个存储器402、总线403；其中，处理器401、存储器402通过总线403完成相互间的通信；处理器401用于调用存储器402中的程序指令，以执行上述的图像校正方法。本文中的电子设备可以是服务器、PC、PAD、手机等。
本申请还提供了一种计算机程序产品，当在数据处理设备上执行时，适于执行初始化有上述的图像校正方法包括的步骤的程序。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、系统和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(CPU)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的条件下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种图像校正方法，其特征在于，包括：
获取磁共振扫描数据；所述磁共振扫描数据为相位编码后的梯度回波信号；
在相位编码方向为列方向时，基于所述磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对所述第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于所述磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对所述第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；所述第一目标列、所述第二目标列为奇数列或偶数列，若所述第一目标列为奇数列则所述第二目标列为偶数列，若所述第一目标列为偶数列则所述第二目标列为奇数列；
获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；所述第一图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵或所述第二图像矩阵；
将所述校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。
2.根据权利要求1所述的图像校正方法，其特征在于，在得到所述校正图像之后，所述方法还包括：
基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求；若所述校正图像满足图像伪影抑制要求，则将所述校正图像作为伪影抑制图像；若所述校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”。
3.根据权利要求1所述的图像校正方法，其特征在于，在得到所述校正图像之后，所述方法还包括：
基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求；
若所述校正图像不满足图像伪影抑制要求，则获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的新的校正相位，然后返回步骤“基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正”；
若所述校正图像满足图像伪影抑制要求，则判断所述校正图像的当前行序号对应的校正相位与相邻行序号对应的校正相位的差值是否小于预设差值；
若小于，则将所述校正图像作为伪影抑制图像；
若不小于，则对所述当前行序号对应的校正相位采用插值补偿法获得补偿后的校正相位，基于所述补偿后的校正相位对所述待校正的图像矩阵的当前行序号的行元素值进行校正，得到更新后的图像矩阵，将所述更新后的图像矩阵与所述未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到伪影抑制图像。
4.根据权利要求2所述的图像校正方法，其特征在于，所述基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：
将所述校正图像按列分为第一部分和第二部分；所述第一部分包括连续排列的多个列，所述第二部分包括连续排列的多个列；
将所述第一部分和所述第二部分在所述校正图像中互换位置，互换位置后，所述第一部分中各列的排序不变，所述第二部分中各列的排序不变；
计算所述校正图像的同一位置点的互换位置前的像素值与互换位置后的像素值的比值，将所述校正图像中同一行对应的多个所述比值相加，得到累加比值；
基于所述累加比值的倒数判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求。
5.根据权利要求4所述的图像校正方法，其特征在于，所述基于所述累加比值的倒数判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：
在所述第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，判断所述累加比值的倒数是否小于预设倒数值；在所述累加比值的倒数小于所述预设倒数值时，确定所述校正图像满足图像伪影抑制要求；在所述累加比值的倒数不小于所述预设倒数值时，确定所述校正图像不满足图像伪影抑制要求；
在所述第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，比较所述第一图像矩阵的同一行的多个累加比值的倒数；在所述当前累加比值的倒数为最小累加比值的倒数时，确定与所述当前累加比值的倒数对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在所述当前累加比值的倒数不为最小累加比值的倒数时，确定与所述当前累加比值的倒数对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
6.根据权利要求2所述的图像校正方法，其特征在于，所述基于所述校正图像的像素值判断所述校正图像是否满足图像伪影抑制要求，具体包括：
在所述第一图像矩阵的一行对应有一个校正相位时，将所述校正图像的预设边缘区域的同一行像素的像素值相加，得到像素累加值；判断所述预设边缘区域的每一行的像素累加值是否小于预设像素累加值；在每一行的像素累加值均小于所述预设像素累加值时，确定所述校正图像满足所述图像伪影抑制要求；在至少一行的像素累加值不小于所述预设像素累加值时，确定所述校正图像不满足所述图像伪影抑制要求；
在所述第一图像矩阵的一行对应有多个校正相位时，计算每个所述校正图像的预设边缘区域的同一行的像素累加值；判断当前像素累加值是否为最小像素累加值；在所述当前像素累加值为最小像素累加值时，确定与所述当前像素累加值对应的校正图像满足图像伪影抑制要求；在所述当前像素累加值不为最小像素累加值时，确定与所述当前像素累加值对应的校正图像不满足图像伪影抑制要求。
7.根据权利要求1所述的图像校正方法，其特征在于，所述基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵，具体包括：
在所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵，并且所述第一图像矩阵是基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第一校正后的图像矩阵：
式中，imeven,a为第一校正后的图像矩阵，imeven为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵，ψ1*为第一校正相位矢量，
为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位，所述第一图像矩阵的每一行具有多个行元素值；
在所述待校正的图像矩阵为所述第二图像矩阵，并且所述第二图像矩阵是基于磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第二校正后的图像矩阵：
式中，imodd,a为第二校正后的图像矩阵，imodd为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第二图像矩阵，所述第二图像矩阵的每一行具有多个行元素值；
在所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵，并且所述第一图像矩阵是基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的条件下，根据如下公式得到第三校正后的图像矩阵：
式中，imodd,b为第三校正后的图像矩阵，imodd'为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵，ψ2*为第二校正相位矢量，
为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为1时对应的校正相位，
为基于所述磁共振扫描数据的奇数列获得的第一图像矩阵的行序号为n时对应的校正相位；
在所述待校正的图像矩阵为所述第二图像矩阵，并且所述第二图像矩阵是基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的条件下，根据如下公式得到第四校正后的图像矩阵：
式中，imeven,b为第四校正后的图像矩阵，imeven'为基于所述磁共振扫描数据的偶数列获得的第二图像矩阵。
8.一种图像校正系统，其特征在于，包括：
数据获取模块，用于获取磁共振扫描数据；所述磁共振扫描数据为相位编码后的梯度回波信号；
傅里叶逆变换模块，用于在相位编码方向为列方向时，基于所述磁共振扫描数据的第一目标列数据获得第一回波矩阵，对所述第一回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第一图像矩阵；基于所述磁共振扫描数据的第二目标列数据获得第二回波矩阵，对所述第二回波矩阵进行傅里叶逆变换获得第二图像矩阵；所述第一目标列、所述第二目标列为奇数列或偶数列，若所述第一目标列为奇数列则所述第二目标列为偶数列，若所述第一目标列为偶数列则所述第二目标列为奇数列；
校正模块，用于获取与所述第一图像矩阵的行序号对应的校正相位，基于获取的校正相位，对待校正的图像矩阵的对应行序号的行元素值进行校正，得到校正后的图像矩阵；所述第一图像矩阵的每一行均对应有至少一个校正相位，所述待校正的图像矩阵为所述第一图像矩阵或所述第二图像矩阵；
校正图像获得模块，用于将所述校正后的图像矩阵与未校正的图像矩阵进行对应元素的元素值相加，得到校正图像。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的图像校正方法。
10.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器、总线；
所述处理器、所述存储器通过所述总线完成相互间的通信；所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，以执行权利要求1-7任一项所述的图像校正方法。
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2022
- 2022-02-14 CN CN202210133860.7A patent/CN114487961A/zh active Pending
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