CN116203484A - 一种图像生成方法、装置、设备和介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种图像生成方法、装置、设备和介质,其中,方法包括:获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。解决了在磁共振声辐射力成像中,降低超声剂量不能与保证图像质量兼顾的问题,实现了在进行磁共振声辐射力图像生成时,能够减少成像过程中的超声剂量,且保证成像质量和位移图精度。
Description
技术领域
本发明实施例涉及医学成像技术领域,尤其涉及一种图像生成方法、装置、设备和介质。
背景技术
磁共振声辐射力成像是一种在超声神经调控中的引导和监控技术,通过测量超声脉冲在组织中引起的微米级位移,精确定位超声神经调控的作用点,有效解决超声神经调控的安全性和有效性问题。使用该成像方法,需要考虑超声在组织处形成热沉积效应,以确保成像对象的安全。
现有技术中,为减少超声剂量在进行数据采集时放弃了采集超声开启的高频数据,但高频数据中也存在与位移相关的相位信息,这对位移图重建的准确性有一定的影响;或者采用光学跟踪方法,用光束模拟超声脉冲在经颅时发生的偏转,从而得到超声脉冲在经颅后的方向,再调整运动编码梯度方向与其一致,就可以在图像生成中得到更大的组织位移。虽然提高了图像生成的灵敏度,但减少的超声剂量并不多,组织发热的安全性隐患依然存在。因此,能够在减少大量的超声剂量的同时,减少对成像质量影响的图像生成方法还有待探索研究。
发明内容
本发明实施例提供了一种图像生成方法、装置、设备和介质,以实现在进行磁共振声辐射力图像生成时,能够减少成像过程中的超声剂量,且保证成像质量和位移图精度。
第一方面,本发明实施例提供了一种图像生成方法,该方法包括:
获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;
基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;
基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
可选的,基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,包括:
在所述预设欠采样模板中第一数值对应的数据采集时刻不进行数据采集;
在所述预设欠采样模板中第二数值对应的数据采集时刻进行数据采集,得到所述第一磁共振数据。
可选的,所述预设欠采样模板的确定过程,包括:
基于预设策略生成多个随机采样模板;
通过所述多个随机采样模板对预设全采样磁共振数据进行欠采样,并分别根据各欠采样数据进行图像重建;
将各重建图像中重建效果最佳的重建图像对应的随机采样模板作为所述预设采样模板。
可选的,所述基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像,包括:
基于预设算法分别对所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像;
计算所述初始图像与所述参考图像的第一差值,并基于所述第一差值对所述初始图像进行重建,得到所述初始图像的图像更新结果;
确定所述图像更新结果与所述初始图像之间的第二差值,当所述第二差值不满于预设条件时,重复对所述初始图像进行重建的过程,直到当前次图像重建的图像更新结果前一次图像重建的图像更新结果的第二差值满足所述预设条件,将当前次图像重建的图像更新结果作为所述超声开启状态下的完整磁共振图像。
可选的,所述基于预设算法分别对所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像,包括:
通过预设并行成像方法确定个所述第一磁共振图像数据的卷积核;
将所述第一磁共振图像数据与所述卷积核进行卷积,并对卷积结果进行傅里叶反变换得到所述初始图像;
将所述第二磁共振图像数据进行傅里叶反变换得到所述参考图像。
可选的,所述基于所述第一差值对所述初始图像进行重建,得到所述初始图像的图像更新结果,包括:
对所述第一差值进行小波变换,并进行去噪处理;
对经过去噪处理的数据进行小波反变换,得到更新后的第一差值;
将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加,得到述初始图像的图像更新结果。
可选的,在将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加之后,所述方法还包括:将所述初始图像对应的第一磁共振数据替换掉所述初始图像与所述更新后的第一差值叠加的结果中对应的数据部分。
第二方面,本发明实施例还提供了一种图像生成装置,该装置包括:
数据获取模块,用于获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;
数据重建模块,用于基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;
位移图像生成模块,用于基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
可选的,数据获取模块具体用于:
在所述预设欠采样模板中第一数值对应的数据采集时刻不进行数据采集;
在所述预设欠采样模板中第二数值对应的数据采集时刻进行数据采集,得到所述第一磁共振数据。
可选的,图像生成装置还包括采样模板确定模块,具体用于:
基于预设策略生成多个随机采样模板;
通过所述多个随机采样模板对预设全采样磁共振数据进行欠采样,并分别根据各欠采样数据进行图像重建;
将各重建图像中重建效果最佳的重建图像对应的随机采样模板作为所述预设采样模板。
可选的,数据重建模块具体用于:
基于预设算法分别对所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像;
计算所述初始图像与所述参考图像的第一差值,并基于所述第一差值对所述初始图像进行重建,得到所述初始图像的图像更新结果;
确定所述图像更新结果与所述初始图像之间的第二差值,当所述第二差值不满于预设条件时,重复对所述初始图像进行重建的过程,直到当前次图像重建的图像更新结果前一次图像重建的图像更新结果的第二差值满足所述预设条件,将当前次图像重建的图像更新结果作为所述超声开启状态下的完整磁共振图像。
进一步的,数据重建模块还可用于:
通过预设并行成像方法确定个所述第一磁共振图像数据的卷积核;
将所述第一磁共振图像数据与所述卷积核进行卷积,并对卷积结果进行傅里叶反变换得到所述初始图像;
将所述第二磁共振图像数据进行傅里叶反变换得到所述参考图像。
进一步的,数据重建模块还可用于:
对所述第一差值进行小波变换,并进行去噪处理;
对经过去噪处理的数据进行小波反变换,得到更新后的第一差值;
将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加,得到述初始图像的图像更新结果。
进一步的,数据重建模块还可用于:在将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加之后,所述方法还包括:将所述初始图像对应的第一磁共振数据替换掉所述初始图像与所述更新后的第一差值叠加的结果中对应的数据部分。
第三方面,本发明实施例还提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括:
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一种图像生成方法。
第四方面,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一种图像生成方法。
上述发明中的实施例具有如下优点或有益效果:
本发明实施例,通过获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;然后,基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建,得到超声开启状态下的完整磁共振图像;基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。本发明实施例的技术方案解决了在磁共振声辐射力成像中,降低超声剂量策略与保证图像质量不能兼顾的问题,实现了在进行磁共振声辐射力图像生成时,能够减少成像过程中的超声剂量,且保证成像质量和位移图精度。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的一种图像生成方法的流程图;
图2是本发明实施例一提供的一种欠采样模板示意图;
图3是本发明实施例一提供的一种磁共振声辐射力成像序列示意图;
图4是本发明实施例二提供的一种图像生成方法应用实例的效果示意图;
图5是本发明实施例二提供的又一种图像生成方法应用实例的效果示意图;
图6是本发明实施例三提供的一种图像生成装置的结构示意图;
图7是本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。
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图像生成方法的流程图,本实施例可适用于磁共振声辐射力成像中,也可以用于其他存在时空稀疏性先验特性的图像重建的场景。该方法可以由图像生成装置执行,该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,集成于具有应用开发功能的计算机设备中。
如图1所示,图像生成方法包括以下步骤:
S110、获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据。
磁共振声辐射力成像中,超声激励次数等于超声开启的重复时间(repetitiontime,TR)的周期数量,重复时间是指脉冲序列的一个周期所需要的时间,也就是从第一个RF激发脉冲出现到下一周期同一脉冲出现时所经历的时间间隔。而TR数取决于图像大小。例如,对于64×64大小的图像数据,每次TR采集得到64×1大小的线数据,需采集64次TR采集得完整的图像,那么,在采集到完整图像数据得到过程中会有64次超声激励。
在本实施例中,为了减少成像的目标组织部位接收超声激励的次数,从而减少接收到的超声剂量,采用了预设欠采样模板进行超声开启时的磁共振图像数据采集。示例性的,在一种可能的实施方式中,预设欠采样模板为如2所示的模板。磁共振成像的数据采集按照相位编码可分解为一条条的线数据,例如对于64×64大小的数据,每次采集得到64×1大小的线数据,需采集64次相位编码周期。在图2所示的模板中,白色表示采集该相位编码的超声开启的数据,黑色表示不采集该相位编码的超声开启的数据,在不进行数据采集的相位编码中,整个TR内的梯度和脉冲都是不工作的,基于该模板采集得到的即为第一磁共振图像数据。该模板中实际超声脉冲激励次数/全采样所需超声脉冲激励次数=20/64,可以减少68.75%的超声剂量。此外,还要在所有相位编码中,对超声关闭状态的数据进行全采样,得到第二磁共振图像数据。图3为磁共振声辐射力成像序列示意图,展示了不同TR中,射频脉冲、运动编码梯度、相位编码梯度、读出梯度和超声脉冲开启情况。序列可以使用自旋回波序列、梯度回波序列等;运动编码梯度的形式可以是单极性、双极性、重复极性以及不平衡极性等;图中4个TR的顺序也可以进行任意的排列。其中,在TR1和TR2采集的数据是超声脉冲开启数据,即第一磁共振图像数据,在TR3和TR4采集的是超声脉冲关闭数据,即第二磁共振图像数据。
进一步的,预设欠采样模板的确定过程如下:
首先,基于预设策略,如可变密度(variable density)策略,生成多个随机采样模板;然后,生成的多个随机采样模板对预设全采样磁共振数据进行欠采样,即在全采样数据上分别叠加各欠采样模板,得到多组欠采样数据,进而根据各组欠采样数据进行图像重建。以全采样磁共振数据作为参考,将各重建图像中,在减少超声剂量的同时最大程度地恢复图像的相位信息,重建效果最佳的重建图像对应的随机采样模板作为预设采样模板。
S120、基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像。
在上述步骤中,通过对超声脉冲开启数据的选择性采集,可以减少超声脉冲激励次数,进而达到降低磁共振声辐射力成像超声剂量的目的。而对于选择不采的数据,我们可以在本步骤中通过已采集数据的时空稀疏性进行重建。
首先,基于预设算法分别对第一磁共振图像数据和第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像。具体是,先通过预设并行成像方法,如SPIRiT并行成像方法,确定个所述第一磁共振图像数据的卷积核;该卷积核是由欠采样数据计算得到的权重矩阵,反映了采样点与未采样点之间的关系。再将第一磁共振图像数据与卷积核进行卷积,并对卷积结果进行傅里叶反变换得到初始图像(表示为X0)。对于第二磁共振图像数据,直接进行傅里叶反变换得到参考图像(表示为Xt)。
然后,由于初始图像和参考图像有相同的背景数据,那么可以计算初始图像与所述参考图像的第一差值,表示为Dt=X0-Xt。将该第一差值与初始图像进行叠加可以得到重建图像,即初始图像的图像更新结果。考虑到第一差值数据中不仅包含有成像对象的组织位移信息,还有噪声信息,需要对噪声数据进行滤除。在一种可选的去除噪声方式中,可以对第一差值进行小波变换,并进行去噪处理。其中,去噪处理可以是通过阈值处理的方式实现,预先确定一个较优的噪声阈值,将大于该噪声阈值的数据进行滤除,得到去噪后的图像数据。然后,对经过去噪处理的数据进行小波反变换,得到更新后的第一差值。在对初始图像进行更新时,便可以将初始图像与更新后的第一差值进行叠加,得到初始图像的图像更新结果记为Xre。
在一种优选的实施方式中,要进一步的对初始图像的图像更新结果进行数据一致化处理。这是由于在进行数据小波变换与反变换,以及数据去噪的过程中,原始采样的数值会发生变化,可以采用原始采样的第一磁共振图像数据替换初始图像更新后的图像数据,使超声开启状态下采样数据保持一致,优化图像重建的效果。
进一步的,确定初始图像更新结果与述初始图像之间的第二差值,当第二差值满足预设条件时,完成超声开启状态下磁共振图像恢复过程。如果第二差值不满于预设条件时,重复对初始图像进行重建的过程,直到当前次图像重建的图像更新结果前一次图像重建的图像更新结果的第二差值满足预设条件,说明图像重建效果已经达到当前最优,将当前次图像重建的图像更新结果作为所述超声开启状态下的完整磁共振图像。具体的图像重建迭代过程是,在第二差值不满于预设条件时,将X0作为Xpre(前一次图像重建的图像更新结果),将Xr赋值给X0,重新计算Dt,得到新的Xre,再进一步的计算Xre与Xpre之间的第二差值,根据第二差值的结果进行后续操作,直到第二差值满足预设条件。
S130、基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
通过上述步骤,基于欠采样磁共振数据的稀疏性重建算法,从欠采样的数据中恢复了那些没采集的超声开启状态下的磁共振数据。至此,得到了完整的超声开启数据和超声关闭数据。最后基于磁共振声辐射力成像原理,利用这些数据进行组织位移图的重建,定位超声作用点,完成磁共振声辐射力成像。
本实施例的技术方案,通过获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;然后,基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建,得到超声开启状态下的完整磁共振图像;基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。本发明实施例的技术方案解决了在声辐射力成像中,采取的降低超声剂量策略,也会导致图像质量下降的问题,实现了在进行磁共振声辐射力图像生成时,能够减少成像过程中的超声剂量,且保证成像质量和位移图精度。同时,有选择性地采集数据可以减少成像时间。
实施例二
实施例二提供了一个图像生成方法的应用实例。
在一个具体的实例中,为了验证上述实施例的技术方案的可行性,利用在体组织实验分别进行了回顾性测试,实验对象为猴子的大脑。在实验中,回波时间TE=45ms,恢复时间TR=1000ms,采集数据的矩阵大小matrix=64×64,主磁场B0=3T,实际超声脉激励次数/全采样所需超声激励次数=20/64。在超声脉冲作用点附近选取感兴趣区域,其中,横断位和冠状位使用本发明技术重建结果的最大组织位移分别为0.7394/0.8823μm,参考结果的最大组织位移为0.8509/0.9677μm,感兴趣区域内两者差值的均值为0.0344/-0.0513μm,两者差值的标准差为0.0676/0.0601μm。结果表明,相较于传统的技术,使用本发明的磁共振数据采集和重建方法在减少68.75%的超声剂量的情况下,磁共振声辐射力成像仍可得到准确的组织位移结果。
图4是猴脑横断位位移结果,其中(a)是使用上述实施例的技术方案得到的组织结果;(b)参考结果;(c)a与b两两个结果的差值。每幅图右侧为颜色条(colorbar),颜色条中不同灰度的颜色代表不同的位移,单位为μm。(c)中方框为感兴趣区域(region ofinterest,ROI),经过比较分析最大组织位移以及差值的均值和标准差在区域内计算。
图5是猴脑冠状位位移结果其中,(a)是使用上述实施例的技术方案得到的组织结果;(b)是参考结果;(c)是(a)与(b)两个结果的差值。每幅图右侧为颜色条(colorbar),不同灰度的颜色代表不同的位移,单位为μm。(c)中方框为感兴趣区域,最大组织位移以及差值的均值和标准差在区域内计算。
实施例三
图6为本发明实施例三提供的图像生成装置的结构示意图,本实施例可适用于磁共振声辐射力成像中,也可以用于其他存在时空稀疏性先验特性的图像重建的场景,该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现,集成于具有应用开发功能的计算机设备中。
如图6所示,图像生成装置包括:数据获取模块210、数据重建模块220和位移图像生成模块230。
其中,数据获取模块210,用于获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;数据重建模块220,用于基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;位移图像生成模块230,用于基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
本实施例的技术方案,通过获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;然后,基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建,得到超声开启状态下的完整磁共振图像;基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。本发明实施例的技术方案解决了在磁共振声辐射力成像中,降低超声剂量策略与保证图像质量不能兼顾的问题,实现了在进行磁共振声辐射力图像生成时,能够减少成像过程中的超声剂量,且保证成像质量和位移图精度。
可选的,数据获取模块210具体用于:
在所述预设欠采样模板中第一数值对应的数据采集时刻不进行数据采集;
在所述预设欠采样模板中第二数值对应的数据采集时刻进行数据采集,得到所述第一磁共振数据。
可选的,图像生成装置还包括采样模板确定模块,具体用于:
基于预设策略生成多个随机采样模板;
通过所述多个随机采样模板对预设全采样磁共振数据进行欠采样,并分别根据各欠采样数据进行图像重建;
将各重建图像中重建效果最佳的重建图像对应的随机采样模板作为所述预设采样模板。
可选的,数据重建模块220具体用于:
基于预设算法分别对所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像;
计算所述初始图像与所述参考图像的第一差值,并基于所述第一差值对所述初始图像进行重建,得到所述初始图像的图像更新结果;
确定所述图像更新结果与所述初始图像之间的第二差值,当所述第二差值不满于预设条件时,重复对所述初始图像进行重建的过程,直到当前次图像重建的图像更新结果前一次图像重建的图像更新结果的第二差值满足所述预设条件,将当前次图像重建的图像更新结果作为所述超声开启状态下的完整磁共振图像。
进一步的,数据重建模块220还可用于:
通过预设并行成像方法确定个所述第一磁共振图像数据的卷积核;
将所述第一磁共振图像数据与所述卷积核进行卷积,并对卷积结果进行傅里叶反变换得到所述初始图像;
将所述第二磁共振图像数据进行傅里叶反变换得到所述参考图像。
进一步的,数据重建模块220还可用于:
对所述第一差值进行小波变换,并进行去噪处理;
对经过去噪处理的数据进行小波反变换,得到更新后的第一差值;
将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加,得到述初始图像的图像更新结果。
进一步的,数据重建模块220还可用于:在将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加之后,所述方法还包括:将所述初始图像对应的第一磁共振数据替换掉所述初始图像与所述更新后的第一差值叠加的结果中对应的数据部分。
本发明实施例所提供的图像生成装置可执行本发明任意实施例所提供的图像生成方法,具备执行方法相应的功能模块和有益效果。
实施例四
图7为本发明实施例四提供的一种计算机设备的结构示意图。图7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12的框图。图7显示的计算机设备12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。计算机设备12可以任意具有计算能力的终端设备,可以与医学成像设备相连接,直接获取医学图像数据。
如图7所示,计算机设备12以通用计算设备的形式表现。计算机设备12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16,系统存储器28,连接不同系统组件(包括系统存储器28和处理单元16)的总线18。
总线18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12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12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28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)30和/或高速缓存存储器32。计算机设备12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34可以用于读写不可移动的、非易失性磁介质(图7未显示,通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图7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18相连。系统存储器28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42的程序/实用工具40,可以存储在例如系统存储器28中,这样的程序模块42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42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12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信,还可与一个或者多个使得用户能与该计算机设备12交互的设备通信,和/或与使得该计算机设备12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22进行。并且,计算机设备12还可以通过网络适配器20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20通过总线18与计算机设备12的其它模块通信。应当明白,尽管图7中未示出,可以结合计算机设备12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16通过运行存储在系统存储器28中的程序,从而执行各种功能应用以及数据处理,例如实现本发实施例所提供的图像生成方法,该方法包括:
获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;
基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;
基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
实施例五
本实施例五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图像生成方法,包括:
获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;
基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;
基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
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)。
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。
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 (10)
1.一种图像生成方法,其特征在于,所述方法包括:
获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;
基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;
基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,包括:
在所述预设欠采样模板中第一数值对应的数据采集时刻不进行数据采集;
在所述预设欠采样模板中第二数值对应的数据采集时刻进行数据采集,得到所述第一磁共振数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述预设欠采样模板的确定过程,包括:
基于预设策略生成多个随机采样模板;
通过所述多个随机采样模板对预设全采样磁共振数据进行欠采样,并分别根据各欠采样数据进行图像重建;
将各重建图像中重建效果最佳的重建图像对应的随机采样模板作为所述预设采样模板。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像,包括:
基于预设算法分别对所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像;
计算所述初始图像与所述参考图像的第一差值,并基于所述第一差值对所述初始图像进行重建,得到所述初始图像的图像更新结果;
确定所述图像更新结果与所述初始图像之间的第二差值,当所述第二差值不满于预设条件时,重复对所述初始图像进行重建的过程,直到当前次图像重建的图像更新结果前一次图像重建的图像更新结果的第二差值满足所述预设条件,将当前次图像重建的图像更新结果作为所述超声开启状态下的完整磁共振图像。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于预设算法分别对所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到初始图像和参考图像,包括:
通过预设并行成像方法确定个所述第一磁共振图像数据的卷积核;
将所述第一磁共振图像数据与所述卷积核进行卷积,并对卷积结果进行傅里叶反变换得到所述初始图像;
将所述第二磁共振图像数据进行傅里叶反变换得到所述参考图像。
6.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述基于所述第一差值对所述初始图像进行重建,得到所述初始图像的图像更新结果,包括:
对所述第一差值进行小波变换,并进行去噪处理;
对经过去噪处理的数据进行小波反变换,得到更新后的第一差值;
将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加,得到述初始图像的图像更新结果。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在将所述初始图像与所述更新后的第一差值进行叠加之后,所述方法还包括:将所述初始图像对应的第一磁共振数据替换掉所述初始图像与所述更新后的第一差值叠加的结果中对应的数据部分。
8.一种图像生成装置,其特征在于,所述装置包括:
数据获取模块,用于获取基于预设欠采样模板采集的超声脉冲开启时刻的第一磁共振图像数据,以及超声脉冲关闭时刻的全采样的第二磁共振图像数据;
数据重建模块,用于基于所述第一磁共振图像数据和所述第二磁共振图像数据进行图像重建得到超声开启状态下的完整磁共振图像;
位移图像生成模块,用于基于所述完整磁共振图像和所述第二磁共振图像数据,进行图像重建,得到目标组织位移图像。
9.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括:
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权利要求1-7中任一所述的图像生成方法。
10.一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权利要求1-7中任一所述的图像生成方法。
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