CN117179734A - 图像均匀度校正方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种图像均匀度校正方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期。如此，保证设定屏气周期内获取的心脏图像序列和参考图像相对齐，减少呼吸运动的影响。另外，以体线圈采集的心脏图像作为参考图像，对局部线圈采集的心脏图像序列进行均匀度校正，提升了磁共振图像的均匀度。
Description
技术领域
本申请涉及磁共振成像技术领域，特别是涉及一种图像均匀度校正方法、装置、计算机设备和存储介质。
背景技术
磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)设备主要由主磁体系统、梯度系统、射频系统、计算机系统以及其它辅助设备共同组成。其中，射频系统的主要功能是施加射频激励与接收核磁共振信号。射频系统能够根据所选脉冲序列产生数字脉冲波形，该数字脉冲波形经过数模转换器变成模拟信号，模拟信号经过调制放大，驱动射频系统的发射线圈，激发成像区内原子核产生共振，从而产生磁共振信号；该磁共振信号能够被射频系统的接收线圈接收，并经前置放大器进行放大，再经过解调、滤波、数模转换、预处理以及傅里叶变换等，最后重建出核磁共振图像。接收线圈会直接影响图像的信噪比，理论上接收线圈距离被检查的部位越近，接收到的信号就越强；线圈的体积越小，它接收到的噪声越低。射频系统的接收线圈根据结构及检查目的的不同可分为正交头部线圈、正交体部线圈、正交膝关节线圈、正交踝关节线圈、头-颈联合相控阵线圈、体部相控阵线圈、全脊柱相控阵线圈、表面线圈，以及乳腺、直肠内、宫腔内等专用线圈。其中，相控阵线圈/局部线圈由多个表面线圈共同组成，可提供相关部位更精细的MRI检查。然而，由于局部线圈是一种多通道阵列线圈，各线圈单元的空间灵敏度分布是不均匀的，靠近线圈区域的信号强一些，但随着与线圈区域的距离越来越远，信号也急剧下降，导致多通道阵列线圈的合成图像会出现不均匀性，无法局部线圈看到整个扫描视野(Field of View，FOV)的图像。
相关技术中，在进行心脏磁共振成像时，以局部线圈中各线圈单元图像的合并图像作为参考图像，对局部线圈采集的心脏序列图像进行均一化校正，进而获得均匀的磁共振图像。
然而，相关技术中每扫描一次，就需要对一幅心脏图像进行均匀度校正，计算量大，成像速度慢。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够提高磁共振图像均匀度的图像均匀度校正方法、装置、计算机设备和存储介质。
第一方面，本申请提供了一种图像均匀度校正方法，该方法包括：
分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
在其中一个实施例中，获取由局部线圈采集的心脏图像序列，包括：
通过局部线圈采集心脏部位在设定屏气周期内的多个K空间数据集；
对各K空间数据集进行第一图像变换处理，得到心脏图像序列。
在其中一个实施例中，获取由体线圈采集的参考图像，包括：
在设定屏气周期内通过体线圈对心脏部位进行欠采样，以获得部分K空间数据集；
对部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到参考图像。
在其中一个实施例中，对各K空间数据集进行第一图像变换处理，得到心脏图像序列，包括：
从各K空间数据集中获取与部分K空间数据集中填充位置相同的候选K空间数据集；
对各候选K空间数据集进行线圈通道合并，得到各候选K空间数据集对应的第一合并K空间数据集；
对各第一合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏图像序列。
在其中一个实施例中，对部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到参考图像，包括：
对部分K空间数据集进行线圈通道合并，得到部分K空间数据集对应的第二合并K空间数据集；
对第二合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏部位的初始图像；
对初始图像进行插值处理，得到参考图像。
在其中一个实施例中，根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，包括：
根据参考图像和心脏图像序列，确定心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子；
根据各心脏图像对应的线圈敏感分布因子，对各心脏图像进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
在其中一个实施例中，根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像，包括：
基于校正后的心脏图像序列，对均匀度校正处理后的多个心脏图像进行融合处理，得到心脏部位的目标磁共振图像。
第二方面，本申请还提供了一种图像均匀度校正装置，该装置包括：
获取模块，用于分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
校正模块，用于根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
成像模块，用于根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
第三方面，本申请还提供了一种计算机设备，该计算机设备包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述第一方面中任一方法实施例的步骤。
第四方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一方法实施例的步骤。
第五方面，本申请还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述第一方面中任一方法实施例的步骤。
上述图像均匀度校正方法、装置、计算机设备和存储介质，分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像。进一步地，根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。然后，根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期。也即是，该方法在设定的屏气周期内通过体线圈和局部线圈采集扫描对象心脏部位的图像，可以保证心脏图像序列和参考图像相对齐，减少呼吸运动的影响。另外，以体线圈采集的心脏图像作为参考图像，对局部线圈采集的心脏图像序列进行均匀度校正，提升了磁共振图像的均匀度。
附图说明
图1为一个实施例中图像均匀度校正方法的流程示意图；
图2为一个实施例中心脏图像序列的获取流程示意图；
图3为一个实施例中参考图像的获取流程示意图；
图4为一个实施例中扫描序列示意图；
图5为一个实施例中均匀度校正过程的流程示意图；
图6为另一个实施例中图像均匀度校正方法的流程示意图；
图7为又一个实施例中图像均匀度校正方法的流程示意图；
图8为一个实施例中图像均匀度校正装置的结构框图；
图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
MRI技术的物理基础是核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance，NMR)现象，利用NMR现象可以研究物质的微观结构，以不同的射频脉冲序列对生物组织进行激励使其共振可产生磁共振信号，再利用线性梯度场对磁共振信号进行空间编码，并利用被测组织的弛豫时间和质子密度等特性，对接收线圈接收到的信息进行图像重建，得到最终的磁共振图像。
然而，由于主磁场、射频发射场或射频接收场的均匀性问题，磁共振成像时重建的图像经常存在不均匀的情况。因此，为了得到均匀的磁共振图像，需要对图像均匀度进行校正。
相关技术在对心脏图像的均匀度进行校正时，通常采用以下两种方式：
(1)以局部线圈中各线圈单元图像的合并图像作为参考图像，对局部线圈采集的心脏图像序列进行均匀度校正。该方法每次扫描时，都需要对一幅图像进行校正，计算量大，成像速度慢。
(2)先通过局部线圈或体线圈获取预扫描得到的参考图像，然后通过局部线圈采集心脏图像序列。进一步地，对心脏图像序列中的多个心脏图像进行融合，得到心脏部位的磁共振图像，然后，采用参考图像对心脏部位的磁共振图像进行均匀度校正，得到目标磁共振图像。该方法在心脏图像序列采集之前采集参考图像，会导致实际成像的局部线圈相对于扫描对象的位置，与参考图像采集时的位置发生变化，在采样位置存在偏差的情况下，图像均匀度校正效果较差。
基于此，本申请提供了一种图像均匀度校正方法，在设定屏气周期内，分别获取由通过局部线圈采集心脏图像序列和由通过体线圈采集参考图像，然后通过参考图像对心脏图像序列进行校正，以重建出均匀的目标磁共振图像。
本申请提供的图像均匀度校正方法，可以应用于图像均匀度校正装置中，该图像均匀度校正装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，该装置可以集成在具有医学影像处理功能的计算机设备中，例如：磁共振系统中的成像设备，或者，磁共振系统外的终端、服务器等。
其中，磁共振系统中的成像设备用于将磁共振信号填充至K空间中，并根据K空间数据进行图像重建，得到目标磁共振图像。终端可以包括但不限于为运行于实体设备中的软件，例如安装在设备上的应用程序或客户端等，也可以包括但不限于为安装有应用的个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备。服务器可以包括但不限于为至少一个独立服务器、分布式服务器、云服务器和服务器集群。
下面将通过实施例并结合附图，具体地对本申请实施例的技术方案以及本申请实施例的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。需要说明的是，本申请实施例提供的一种图像均匀度校正方法，其执行主体可以为上述计算机设备，也可以为具体的医学成像设备，还可以为本申请提供的图像均匀度校正装置。显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。
在一个实施例中，如图1所示，提供了一种图像均匀度校正方法，以该方法应用于计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：
步骤110：分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期。
其中，扫描对象可以是人体或其他动物体。心脏图像序列和参考图像可以在校准成像扫描的预扫描过程中获取，也可以在生成图像的成像扫描过程中获取，本实施例对此不做限制。
应该理解的是，局部线圈是多通道阵列线圈，包括多个线圈单元。在采集磁共振信号时，每个线圈单元对应一个接收通道，不同线圈单元相对于扫描对象的感兴趣区域具有不同的空间位置/物理位置，由此每个线圈单元对于感兴趣区域激发的磁共振信号具有不同的敏感性，即每个线圈单元接收到的感兴趣区域激发的磁共振信号的强度不同。对于人体不同的部位，设置有不同的阵列线圈。例如，对头部进行扫描，则利用头部对应的阵列线圈；对胸腹部进行扫描，则利用胸腹部对应的阵列线圈。
体线圈既可以作为发射线圈，也可以作为接收线圈。具体地，通过设置调谐电路可将体线圈在用作发射线圈和用作接收线圈之间切换，在体线圈用作接收线圈的情况下，体线圈可具有两个、四个、八个等多个接收通道，每个接收通道能够单独采集磁共振信号。在此实施例中，体线圈可以应用在磁场强度为5T的高磁场系统中，且具有八个接收通道。
由于体线圈接收磁场均匀，在低场时发射磁场也均匀，最后得到的图像均匀度较好，因此，本实施例中采用体线圈采集的心脏图像作为参考图像，以对局部线圈采集的心脏图像序列进行均匀度校正。
需要说明的是，在磁共振成像中，心脏磁共振成像需要同时考虑呼吸运动和心脏运动两种情况，基于此，本申请通过屏气扫描来抑制扫描对象的呼吸运动，然后添加心电触发同步装置，同步采集心脏运动数据。
在一种可能的实现方式中，步骤110的实现过程可以为：在扫描对象处于屏气状态下，通过磁共振系统对扫描对象的心脏部位进行扫描。在扫描过程中，通过覆盖在扫描对象心脏部位的局部线圈采集心脏图像序列，通过体线圈采集扫描对象心脏部位的心脏图像，并将体线圈采集的心脏图像作为参考图像。
其中，心脏图像序列和参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期，以保证心脏图像序列和参考图像的采样位置可以对齐，降低运动信息的干扰。进一步地，该设定屏气周期可以为同一屏气周期。
在该步骤中，采集的心脏图像序列和参考图像可以是2D图像，也可以是3D图像，本实施例对此不做限制。
作为一个示例，心脏是具有收缩和舒张运动，且结构复杂的三维器官，因此，通过局部线圈采集的心脏图像序列可以包括心脏舒张期和收缩期中多个时刻对应的心脏图像。
步骤120：根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
其中，通过参考图像对心脏图像序列中的每个心脏图像均进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
作为一个示例，均匀度校正处理可以采用均匀度校正算法来实现，也可以通过训练的神经网络模型来实现，本实施例对此不做限制。
在一种可能的实现方式中，均匀度校正处理可以通过敏感性编码重建的方法来实现。先利用心脏图像序列和参考图像计算线圈敏感分布因子，然后利用线圈敏感分布因子，对局部线圈采集的K空间数据进行重建，得到校正后的心脏图像序列。
步骤130：根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
其中，可以直接根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。也可以先对校正后的心脏图像序列进行筛选，选择图像质量较好的心脏图像来生成心脏部位的目标磁共振图像，本实施例对此不做限制。
在一种可能的实现方式中，步骤130的实现过程可以为：基于校正后的心脏图像序列，对均匀度校正处理后的多个心脏图像进行融合处理，得到心脏部位的目标磁共振图像。
其中，融合处理是将多个心脏图像的特征信息进行整合，使得目标磁共振图像可以包括心脏部位的多维度特征信息，可以清晰且准确地反映出扫描对象的心脏运动情况。
另外，本实施例提供的图像均匀度方法还可以应用于扫描对象其他扫描部位的图像校正。若扫描部位自身处于运动状态，且患者的呼吸会影响扫描部位自身的运动情况时，则可以采用屏气的方式获取扫描部位的图像序列和参考图像；若扫描部位自身不存在运动，则可以先通过局部线圈采集扫描部位的图像序列，然后通过体线圈采集扫描部位的参考图像，此过程不限制扫描对象的呼吸状态。
作为一个示例，扫描对象为人体时，扫描部位还可以为任意组织，比如：肺、前列腺、乳房、结肠、直肠、膀胱、卵巢、肝脏、脊柱、胰腺、子宫颈、淋巴、甲状腺、脾、肾上腺、胸腺、子宫、气管等。
在上述图像均匀度校正方法中，具有医学影像处理功能的计算机设备在扫描对象心脏部位时，分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像。然后，根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。最后，根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期。如此，该方法设定屏气周期内通过体线圈和局部线圈采集扫描对象心脏部位的图像，可以保证心脏图像序列和参考图像相对齐，减少呼吸运动的影响。另外，以体线圈采集的心脏图像作为参考图像，对局部线圈采集的心脏图像序列进行均匀度校正，提升了磁共振图像的均匀度。
基于上述方法实施例，接下来，结合附图2-4，对获取心脏图像序列和参考图像的实现方式做进一步说明。
在一个实施例中，如图2所示，获取由局部线圈采集的心脏图像序列的实现过程，可以包括以下步骤：
步骤210：通过局部线圈采集心脏部位在设定屏气周期内的多个K空间数据集。
其中，局部线圈作为一个阵列线圈，其包括多个线圈单元，每个线圈单元可作为一个接收通道，对应地，局部线圈也就包括多个接收通道。
在该步骤中，通过局部线圈中的多个线圈单元分别采集K空间数据，得到多个K空间数据集。应该理解的是，每个K空间数据集经过傅里叶变换可以对应生成一个心脏图像，多个K空间数据集用于生成对应的心脏图像序列。
需要说明的是，在对扫描对象的心脏部位进行定位后，由操作人员设置相应的心脏成像协议参数。在通过局部线圈和体线圈对心脏部位进行信号采集过程时，不再调整心脏成像协议参数，使得心脏图像序列和参考图像是在相同的心脏成像协议参数下获取的，心脏图像序列中的组织结构位置和参考图像中的组织结构位置相对齐，以减少因位置变化而产生的伪影。
其中，心脏成像协议参数至少包括扫描视野和成像分辨率。
步骤220：对各K空间数据集进行第一图像变换处理，得到心脏图像序列。
其中，第一图像变换处理可以包括线圈通道合并和傅里叶变换。
在一种可能的实现方式中，步骤220的实现过程可以为：对各K空间数据集中K空间数据进行线圈通道合并，得到各K空间数据集对应的第一合并K空间数据集；对各第一合并K空间数据集中的K空间数据进行傅里叶变换，得到心脏图像序列。
在本实施例中，基于心脏成像协议参数，在扫描对象处于屏气状态下，通过局部线圈获取扫描对象心脏部位的多个K空间数据集，并根据多个K空间数据集生成心脏图像序列。如此，通过屏气来抑制呼吸对心脏图像序列的影响，在设定屏气周期内获取心脏图像序列可以减少呼吸运动伪影，图像质量更佳。
基于上述方法实施例，通过局部线圈采集心脏图像序列后，还需要通过体线圈采集扫描对象心脏部位的图像，作为参考图像，以对心脏图像序列进行均匀度校正。
在一个实施例中，如图3所示，获取体线圈采集的参考图像的实现过程，可以包括以下步骤：
步骤310：在设定屏气周期内通过体线圈对心脏部位进行欠采样，以获得部分K空间数据集。
需要说明的是，由于参考图像是在采集完心脏图像序列后通过体线圈采集的，因此，为了提高图像采集速率，缩短扫描对象屏气时间，在通过体线圈获取参考图像时，可以采用降采样的方式进行。即在同一个屏气周期内，只采集心脏部位的部分K空间数据，减少数据采集量，避免扫描对象屏气时间太长。
另外，部分K空间数据集用于填充K空间的局部区域。由于K空间中心区域的部分K空间数据集决定图像的对比度，K空间周边区域的数据集决定图像的细节，因此，为清楚描述心脏部位的组织结构信息，通过体线圈采集的部分K空间数据集可以具体为K空间中心区域的数据。
步骤320：对部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到参考图像。
其中，第二图像变换处理包括线圈通道合并、傅里叶变换和插值处理。
在一种可能的实现方式中，步骤320的实现过程可以为：对部分K空间数据集进行线圈通道合并，得到部分K空间数据集对应的第二合并K空间数据集；对第二合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏部位的初始图像；对初始图像进行插值处理，得到参考图像。
作为一个示例，在对初始图像进行插值时，可以依据心脏图像序列中各心脏图像的分辨率，确定参考图像的目标分辨率，进而根据目标分辨率，对初始图像进行插值处理。
在本实施例中，基于相同的心脏成像协议参数，在采集扫描对象的心脏图像序列后，通过体线圈采集扫描对象在设定屏气周期内的部分K空间数据集，缩短扫描对象的屏气时间，易于实现。同时，由于体线圈采集的参考图像均匀度较好，因此，使用参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正，可以提升心脏图像序列的均匀度。
进一步地，为了保证心脏图像序列和参考图像可以更好地对齐，且具备相同的分辨率，在上述步骤220中，对各K空间数据集进行第一图像变换处理的实现过程还可以为：先从各K空间数据集中获取与部分K空间数据集中填充位置相同的候选K空间数据集；对各候选K空间数据集进行线圈通道合并，得到各候选K空间数据集对应的第一合并K空间数据集；对各第一合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏图像序列。
也即是，在通过局部线圈采集的多个K空间数据集生成心脏图像序列时，并非采用全部的K空间数据，而是从局部线圈采集的K空间数据集中，获取与体线圈采集的部分K空间数据集填充位置相同的部分K空间数据，作为候选K空间数据集，进而使用候选K空间数据集生成心脏图像序列，保证心脏部位组织结构清楚的情况下，通过减少数据处理量来提高成像速率。
基于上述描述，作为一个示例，参见图4所示的扫描序列示意图。在设定屏气周期内，实线框前边是通过局部线圈采集心脏图像序列，实线框是本申请实施例在该屏气周期内补充采集的部分，即通过体线圈采集参考图像的过程，该参考图像用于确定线圈敏感分布因子，以对心脏图像序列进行均匀度校正。
其中，图4中的RF表示射频脉冲，Gss表示层面选择梯度脉冲，Gpe表示相位编码方向的梯度脉冲；Gro表示频率编码方向的梯度脉冲。进一步地，图4中第一个180°为非选层反转脉冲，第二个180°为选层反转脉冲(Gss方向上有梯度)。
在一个实施例中，如图5所示，上述步骤120中根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列的具体实现过程，可以包括以下步骤：
步骤510：根据参考图像和心脏图像序列，确定心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子。
由于局部线圈和体线圈扫描心脏部位后得到的组织结构信息大致相同，两者相除之后组织结构信息就可以被消除，因此，可以基于参考图像确定心脏图像序列中各心脏图像对应的线圈敏感分布因子。
在一种可能的实现方式中，步骤510的实现过程可以为：将参考图像分别与心脏图像序列中的各心脏图像进行相除，根据相除结果确定各心脏图像对应的线圈敏感分布因子。
作为一个示例，可以通过下述公式(1)来计算影响图像均匀度的线圈敏感分布因子。
其中，RefVTC表示参考图像，Lx表示局部线圈中的各线圈单元，Sx表示局部线圈中各线圈单元的敏感度分布因子。
需要说明的是，由于局部线圈存在不均匀的空间灵敏度分布，且局部线圈的空间敏感度分布随着远离线圈中心会急剧下降，导致无法通过局部线圈同时看到整个FOV的图像。通过上述公式(1)即可计算出每个线圈单元的敏感度分布因子，进而基于每个线圈单元的敏感度分布因子，对各线圈单元采集的心脏图像进行均匀度校正。
步骤520：根据各心脏图像对应的线圈敏感分布因子，对各心脏图像进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
其中，各线圈单元对应的线圈敏感分布因子，可以作为各线圈单元的校正系数，对各心脏图像进行均匀度校正处理。
在一种可能的实现方式中，步骤520的实现过程可以为：根据各线圈单元对应的线圈敏感分布因子，以及各线圈单元和心脏图像之间的对应关系，确定各心脏图像对应的线圈敏感分布因子。进一步地，将各心脏图像与其对应的线圈敏感分布因子相乘，得到校正后的心脏图像序列。
作为一个示例，可以通过下述公式(2)来获取校正后的心脏图像序列。
Fx＝Sx·fx (2)
其中，Sx表示局部线圈中各线圈单元的敏感度分布因子，fx表示局部线圈中的各线圈单元对应的心脏图像，Fx表示校正后的心脏图像。
在本实施例中，根据体线圈采集的参考图像和局部线圈采集的心脏图像序列，计算心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子，然后，根据线圈敏感分布因子，对心脏图像序列进行均匀度校正，提高了心脏图像序列的图像均匀度。
综合上述各方法实施例，如图6所示，本申请还提供了另一种图像均匀度校正方法，同样以该方法应用于计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：
步骤610：在扫描对象心脏部位的设定屏气周期内，分别获取由局部线圈采集心脏部位的多个K空间数据集和由体线圈采集心脏部位的部分K空间数据集。
其中，局部线圈采集K空间数据集的采集时刻与体线圈采集部分K空间数据集的采集时刻不同。
步骤620：基于局部线圈采集的多个K空间数据集，从各K空间数据集中获取与部分K空间数据集中填充位置相同的候选K空间数据集。
步骤630：对各候选K空间数据集进行线圈通道合并，得到各候选K空间数据集对应的第一合并K空间数据集。
步骤640：对各第一合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏图像序列。
也即是，心脏图像序列是通过局部线圈采集的多个K空间数据集生成的。
步骤650：对体线圈采集的部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到参考图像。
也即是，参考图像是通过体线圈采集的部分K空间数据集生成的。
如此，通过上述步骤610-650，可以得到由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像。
需要说明的是，心脏图像序列的采集时刻在参考图像的采集时刻之前，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期。也即是，在一次设定屏气周期内，先通过局部线圈采集心脏图像序列，然后通过体线圈采集参考图像。
由于参考图像是在心脏图像序列之后立刻进行采集的，且采集时长较短，扫描对象在心脏图像序列采集时段和参考图像采集时段之间的生理参数一致性更高，采集过程中扫描对象发生运动的可能性较小，可以忽略。
可选地，为缩短参考图像的采集时长，降低扫描对象运动带入的伪影，在通过体线圈获取参考图像时，可以综合运用部分傅里叶技术、部分并行获取(Partiell ParallelAcquisition，PPA)技术和压缩感知(Compressed Sensing，CS)技术等，缩短参考图像的数据采集量和采集时长，从而降低在参考图像的中引入运动信息的可能。
其中，部分傅里叶技术只采集K空间1/2多的磁共振信号数据，其余数据通过K空间的对称性求出，从而完成整个K空间填充的成像技术，可提高参考图像的成像速度。PPA技术仅采集相位编码行的一部分(1/2、1/3、1/4等)数据，然后对该部分数据应用特殊的再现，以再现出缺少的K域行，由此仅以一部分时间获得完整的FOV图像。CS技术采集少量K空间数据，并基于这些数据包含的原始信号的全局信息，从这些少量的数据中还原出完整的信息来加快成像。
步骤660：根据参考图像和心脏图像序列，确定心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子。
具体地，基于上述公式(1)，通过参考图像和局部线圈中各线圈单元对应的心脏图像之间的图像均匀度比值，计算心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感因子。
步骤670：根据各心脏图像对应的线圈敏感分布因子，对各心脏图像进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
具体地，基于上述公式(2)，针对心脏图像序列中的每个心脏图像，根据各线圈单元对应的心脏图像与线圈单元对应的敏感分布因子之间的乘积，获取校正后的心脏图像。
步骤680：基于校正后的心脏图像序列，对均匀度校正处理后的多个心脏图像进行融合处理，得到心脏部位的目标磁共振图像。
可选地，还可以结合心脏的工作规律和/或心脏图像序列的图像特征，有选择地采集部分线圈单元对应的心脏图像信息，形成空间加权。进而根据各心脏图像的成像权重，对多个心脏图像进行加权融合，得到心脏部位的目标磁共振图像。
本实施例提供的图像均匀度校正方法中各步骤的实现原理和技术效果与前面各方法实施例相类似，具体的限定和解释可参见前面各方法实施例，在此不再赘述。
综合上述各方法实施例，如图7所示，本申请还提供了又一种图像均匀度校正方法，同样以该方法应用于计算机设备为例进行说明，包括以下步骤：
步骤710：在扫描对象心脏部位的设定屏气周期内，通过局部线圈或体线圈获取心脏部位预扫描得到的预扫描图像。
其中，预扫描图像与参考图像的获取方式相同，均采用降采样的方式来实现。即通过局部线圈或体线圈采集K空间中心区域的部分K空间数据集，生成心脏部位的预扫描图像。
步骤720：在设定屏气周期内，获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；心脏图像序列的采集时刻在参考图像的采集时刻之前。
其中，通过局部线圈采集心脏部位在屏气周期内的多个K空间数据集，生成心脏图像序列的实现过程可以参见附图2对应的实施例；通过体线圈采集对心脏部位进行欠采样得到的部分K空间数据集，生成参考图像的实现过程可以参见附图3对应的实施例。在此不再赘述。
可选地，为缩短参考图像的采集时长，降低扫描对象运动带入的伪影，可以综合运用部分傅里叶技术、PPA技术和CS技术等，缩短参考图像的数据采集量和采集时长。
需要说明的是，上述步骤710和步骤720的设定屏气周期可以为同一屏气周期，上述步骤720中获取心脏图像序列和参考图像的设定屏气周期也可以为同一屏气周期。
步骤730：根据参考图像和心脏图像序列，确定心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子。
具体地，基于上述公式(1)，通过参考图像和局部线圈中各线圈单元对应的心脏图像之间的图像均匀度比值，计算心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感因子。
步骤740：根据各心脏图像对应的线圈敏感分布因子，对各心脏图像进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
具体地，基于上述公式(2)，针对心脏图像序列中的每个心脏图像，根据各线圈单元对应的心脏图像与线圈单元对应的敏感分布因子之间的乘积，获取校正后的心脏图像。
步骤750：基于校正后的心脏图像序列，对均匀度校正处理后的多个心脏图像进行融合处理，得到心脏部位的目标磁共振图像。
可选地，还可以结合心脏的工作规律和/或心脏图像序列的图像特征，有选择地采集部分线圈单元对应的心脏图像信息，形成空间加权。进而根据各心脏图像的成像权重，对多个心脏图像进行加权融合，得到心脏部位的目标磁共振图像。
步骤760：根据预扫描图像对心脏部位的目标磁共振图像进行均匀度校正。
也即是，通过参考图像对各线圈单元采集的心脏图像的均匀度进行校正，提高每个心脏图像的成像质量；进一步地，在通过多个心脏图像生成目标磁共振图像后，再通过预扫描图像对目标磁共振图像的均匀度进行校正，进一步提高目标磁共振图像的均匀度，使得最终的成像质量更好。
本实施例提供的图像均匀度校正方法中各步骤的实现原理和技术效果与前面各方法实施例相类似，具体的限定和解释可参见前面各方法实施例，在此不再赘述。
应该理解的是，虽然如上所述的各实施例所涉及的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，如上所述的各实施例所涉及的流程图中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种用于实现上述所涉及的图像均匀度校正方法的图像均匀度校正装置。该装置所提供的解决问题的实现方案与上述方法中所记载的实现方案相似，故下面所提供的一个或多个图像均匀度校正装置实施例中的具体限定可以参见上文中对于图像均匀度校正方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种图像均匀度校正装置，该装置800包括：获取模块810、校正模块820和成像模块830，其中：
获取模块810，用于分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
校正模块820，用于根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
成像模块830，用于根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
在其中一个实施例中，获取模块810，包括：
第一数据采集单元，用于通过局部线圈采集心脏部位在设定屏气周期内的多个K空间数据集；
第一图像处理单元，用于对各K空间数据集进行第一图像变换处理，得到心脏图像序列。
在其中一个实施例中，获取模块810，包括：
第二数据采集单元，用于在设定屏气周期内通过体线圈对心脏部位进行欠采样，以获得部分K空间数据集；
第二图像处理单元，用于对部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到参考图像。
在其中一个实施例中，第一图像处理单元，包括：
数据获取子单元，用于从各K空间数据集中获取与部分K空间数据集中填充位置相同的候选K空间数据集；
第一通道合并子单元，用于对各候选K空间数据集进行线圈通道合并，得到各候选K空间数据集对应的第一合并K空间数据集；
第一变换子单元，用于对各第一合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏图像序列。
在其中一个实施例中，第二图像处理单元，包括：
第二通道合并子单元，用于对部分K空间数据集进行线圈通道合并，得到部分K空间数据集对应的第二合并K空间数据集；
第二变换子单元，用于对第二合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到心脏部位的初始图像；
图像插值子单元，用于对初始图像进行插值处理，得到参考图像。
在其中一个实施例中，校正模块820，包括：
确定单元，用于根据参考图像和心脏图像序列，确定心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子；
校正单元，用于根据各心脏图像对应的线圈敏感分布因子，对各心脏图像进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列。
在其中一个实施例中，成像模块830，具体用于：
基于校正后的心脏图像序列，对均匀度校正处理后的多个心脏图像进行融合处理，得到心脏部位的目标磁共振图像。
上述图像均匀度校正装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种图像均匀度校正方法。该计算机设备的显示单元可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
上述实施例提供的一种计算机设备，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
上述实施例提供的一种计算机可读存储介质，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，心脏图像序列的采集时刻与参考图像的采集时刻不同，且心脏图像序列和参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
根据参考图像对心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
根据校正后的心脏图像序列，生成心脏部位的目标磁共振图像。
上述实施例提供的一种计算机程序产品，其实现原理和技术效果与上述方法实施例类似，在此不再赘述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种图像均匀度校正方法，其特征在于，所述方法包括：
分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，所述心脏图像序列的采集时刻与所述参考图像的采集时刻不同，且所述心脏图像序列和所述参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
根据所述参考图像对所述心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
根据所述校正后的心脏图像序列，生成所述心脏部位的目标磁共振图像。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取由局部线圈采集的心脏图像序列，包括：
通过所述局部线圈采集所述心脏部位在所述设定屏气周期内的多个K空间数据集；
对各所述K空间数据集进行第一图像变换处理，得到所述心脏图像序列。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述获取由体线圈采集的参考图像，包括：
在所述设定屏气周期内通过所述体线圈对所述心脏部位进行欠采样，以获得部分K空间数据集；
对所述部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到所述参考图像。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对各所述K空间数据集进行第一图像变换处理，得到所述心脏图像序列，包括：
从各所述K空间数据集中获取与所述部分K空间数据集中填充位置相同的候选K空间数据集；
对各所述候选K空间数据集进行线圈通道合并，得到各所述候选K空间数据集对应的第一合并K空间数据集；
对各所述第一合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到所述心脏图像序列。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述对所述部分K空间数据集进行第二图像变换处理，得到所述参考图像，包括：
对所述部分K空间数据集进行线圈通道合并，得到所述部分K空间数据集对应的第二合并K空间数据集；
对所述第二合并K空间数据集进行傅里叶变换，得到所述心脏部位的初始图像；
对所述初始图像进行插值处理，得到所述参考图像。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考图像对所述心脏图像序列进行均匀度校正处理，包括：
根据所述参考图像和所述心脏图像序列，确定所述心脏图像序列中每个心脏图像对应的线圈敏感分布因子；
根据各所述心脏图像对应的线圈敏感分布因子，对各所述心脏图像进行均匀度校正处理，得到所述校正后的心脏图像序列。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述校正后的心脏图像序列，生成所述心脏部位的目标磁共振图像，包括：
基于所述校正后的心脏图像序列，对均匀度校正处理后的多个心脏图像进行融合处理，得到所述心脏部位的目标磁共振图像。
8.一种图像均匀度校正装置，其特征在于，所述装置包括：
获取模块，用于分别获取由局部线圈采集的心脏图像序列和由体线圈采集的参考图像；其中，所述心脏图像序列的采集时刻与所述参考图像的采集时刻不同，且所述心脏图像序列和所述参考图像对应扫描对象心脏部位的设定屏气周期；
校正模块，用于根据所述参考图像对所述心脏图像序列进行均匀度校正处理，得到校正后的心脏图像序列；
成像模块，用于根据所述校正后的心脏图像序列，生成所述心脏部位的目标磁共振图像。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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