JPS62179449A - 核磁気共鳴画像の歪補正装置 - Google Patents
核磁気共鳴画像の歪補正装置Info
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- JPS62179449A JPS62179449A JP61019855A JP1985586A JPS62179449A JP S62179449 A JPS62179449 A JP S62179449A JP 61019855 A JP61019855 A JP 61019855A JP 1985586 A JP1985586 A JP 1985586A JP S62179449 A JPS62179449 A JP S62179449A
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- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
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- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、静磁場不均一により生ずるフーリエ法NMR
<核磁気共鳴)画像の歪を補正する方法に関する。
<核磁気共鳴)画像の歪を補正する方法に関する。
(従来の技術)
フーリエ法(スピンワーブ法(第5図)も適用範囲に含
む)で′ta像されるNMRii!iimには、静磁場
不均一(関数D (X 、 V )で表わす)のため、
読み出し方向yに位置・)農度歪が生じる。読み出し勾
配Il場をGVとすると、元来座標(X、Vo)にあっ
た点はl/=’10+D(X、Yo)/G’/の関係に
従って座標(x 、 y )の点に移り、更にその点で
の濃度も元の値の 倍になる。
む)で′ta像されるNMRii!iimには、静磁場
不均一(関数D (X 、 V )で表わす)のため、
読み出し方向yに位置・)農度歪が生じる。読み出し勾
配Il場をGVとすると、元来座標(X、Vo)にあっ
た点はl/=’10+D(X、Yo)/G’/の関係に
従って座標(x 、 y )の点に移り、更にその点で
の濃度も元の値の 倍になる。
(発明が解決しようとする問題点)
このような位置・濃度歪を補正する為、従来は第7図に
示ずように予め測定しておいた静磁場不均−D (x
、 y )を用いて補正を行っていたが、任意断面の画
像を補正するためには静磁場強度を3次元のFOV全体
にわたって測定し、その不均一情報を記憶しておき、あ
る断面を撮像した場合にはその断面が示す位置での不均
一情報を3次元の情報から切り出してくるという手続が
必要であった。このため撮像前に搬像領域全体の静磁場
強度を測定する手間と、その情報、を記憶しておくため
の天吊の記憶領域が必要になり、又、画Oの補正に当っ
ては3次元静磁場強度情報から画像位置に対応する平面
での情報を取り出すための複雑で時間のかかる計算が必
要であるという問題があった。
示ずように予め測定しておいた静磁場不均−D (x
、 y )を用いて補正を行っていたが、任意断面の画
像を補正するためには静磁場強度を3次元のFOV全体
にわたって測定し、その不均一情報を記憶しておき、あ
る断面を撮像した場合にはその断面が示す位置での不均
一情報を3次元の情報から切り出してくるという手続が
必要であった。このため撮像前に搬像領域全体の静磁場
強度を測定する手間と、その情報、を記憶しておくため
の天吊の記憶領域が必要になり、又、画Oの補正に当っ
ては3次元静磁場強度情報から画像位置に対応する平面
での情報を取り出すための複雑で時間のかかる計算が必
要であるという問題があった。
本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は、補正のために予め3次元の静磁場強度分布を測定
することなく、同一位置をディフェーズ分をかえて撮像
した複数枚の複素画像の位相差をちとにその画像の位置
・濃度歪を補正することのできるフーリエ法NMR画像
の歪補正方法を提(共することにある。
的は、補正のために予め3次元の静磁場強度分布を測定
することなく、同一位置をディフェーズ分をかえて撮像
した複数枚の複素画像の位相差をちとにその画像の位置
・濃度歪を補正することのできるフーリエ法NMR画像
の歪補正方法を提(共することにある。
(問題点を解決するための手段)
上記問題点を解決する第1の発明は、核磁気共鳴撮像装
置において、フーリエ法を用いて、同一断面をディフェ
ーズ市をかえて撮像した複数枚の複素画像を1り、その
各画素毎の位相差から静E ”4強度の不均一に関する
情報を得、この情報をもとにここで用いた画像の静磁場
強度不均一により止した歪を補正することを特徴とする
ものであり、第2の発明は、核磁気共鳴搬像装置におい
て、フーリエ法を用いて、同一断面を180°エコー反
転法で撮像した複素画像と、読み出し勾配反転法でlf
i像した複素画像を得、その各画素毎の位相差から静磁
場握度の不均一に関する情報を得、この情報をもとにこ
こで用いた画像の静磁場強度不均一により生じた歪を補
正することを特徴とするものである。
置において、フーリエ法を用いて、同一断面をディフェ
ーズ市をかえて撮像した複数枚の複素画像を1り、その
各画素毎の位相差から静E ”4強度の不均一に関する
情報を得、この情報をもとにここで用いた画像の静磁場
強度不均一により止した歪を補正することを特徴とする
ものであり、第2の発明は、核磁気共鳴搬像装置におい
て、フーリエ法を用いて、同一断面を180°エコー反
転法で撮像した複素画像と、読み出し勾配反転法でlf
i像した複素画像を得、その各画素毎の位相差から静磁
場握度の不均一に関する情報を得、この情報をもとにこ
こで用いた画像の静磁場強度不均一により生じた歪を補
正することを特徴とするものである。
(実施例)
以下、図面を用いて本発明の方法を詳しく説明する。ま
ず、本発明の方法の原理について説明する。フーリエ法
撮像では、静磁場強度不拘−分をD(x、y)、lみ出
し勾配磁場をGyとすると、読み出し方向yに 、1 =、。+D (x 、 y o )/
Gyによる位置歪が生じ、元来座標(X、Vo)の位置
にあった点が座標(X、V+>の点に移り、又、ig度
も 倍となる。
ず、本発明の方法の原理について説明する。フーリエ法
撮像では、静磁場強度不拘−分をD(x、y)、lみ出
し勾配磁場をGyとすると、読み出し方向yに 、1 =、。+D (x 、 y o )/
Gyによる位置歪が生じ、元来座標(X、Vo)の位置
にあった点が座標(X、V+>の点に移り、又、ig度
も 倍となる。
フーリエ法躍像では、一般に第5図に示すように90″
パルスから180’パルスまでの時間TElと、180
°パルスからエコー信号の中心(ピーク)までの時間T
ε2を等しくすることにより静磁場強度の不均一による
位相歪を抑えているが、本発明では2回の撮像の中、少
なくとも一方はTε1≠Tε2となるようにして撮像す
ることにより作為的に位相歪を生じさせ、逆にこれから
静U41場強度分布を知るようにしている。
パルスから180’パルスまでの時間TElと、180
°パルスからエコー信号の中心(ピーク)までの時間T
ε2を等しくすることにより静磁場強度の不均一による
位相歪を抑えているが、本発明では2回の撮像の中、少
なくとも一方はTε1≠Tε2となるようにして撮像す
ることにより作為的に位相歪を生じさせ、逆にこれから
静U41場強度分布を知るようにしている。
△Ti=(Tε2−Tε1)iとすると、読み出し勾配
Qyの大きさは変えないで2回撮(9すればΔT+≠Δ
T2とすることができ、第2図に示すように歪の量は等
しいが位相の異なった2枚の複素画像(画像11画像2
)を1りることができる。
Qyの大きさは変えないで2回撮(9すればΔT+≠Δ
T2とすることができ、第2図に示すように歪の量は等
しいが位相の異なった2枚の複素画像(画像11画像2
)を1りることができる。
各画素の位相差Δθ(=θi−〇2)と静磁場強度不拘
−分D (X 、 y )との間にはγD(×。
−分D (X 、 y )との間にはγD(×。
y)(八T1−ΔT2)=Δθの関係があるので(但し
、γは回転11.ti比である)、これがら0 (x
、 y )−△θ/(γ(ΔT!−ΔT2))と静磁場
強度の不均一を知ることができる。このときの読み出し
方向への位置ずれはΔθ/(γGy (△T+−ΔT2
))である。
、γは回転11.ti比である)、これがら0 (x
、 y )−△θ/(γ(ΔT!−ΔT2))と静磁場
強度の不均一を知ることができる。このときの読み出し
方向への位置ずれはΔθ/(γGy (△T+−ΔT2
))である。
又、180’パルスによるエコー信号と第6図に示すよ
うな勾配反転によるエコー信号とを利用してもよく、そ
の場合にはΔT2を90°パルスからエコー信号の中心
までの時間とすれば上記と同様に扱うことができる。
うな勾配反転によるエコー信号とを利用してもよく、そ
の場合にはΔT2を90°パルスからエコー信号の中心
までの時間とすれば上記と同様に扱うことができる。
このようにして2枚の画像から位置ずれの吊を推定する
ことができれば各画像の点(X、V+)。
ことができれば各画像の点(X、V+)。
(X 、 V 2 )をずれの無い状態(X 、 V
o )に戻すことができる。又この時、各画像の画素濃
度に変換(D、t=+ビア:zl + (aD/aV
)y’GVをかければ′a度の歪も補正された画像1′
2画像2′を1りることができる。
o )に戻すことができる。又この時、各画像の画素濃
度に変換(D、t=+ビア:zl + (aD/aV
)y’GVをかければ′a度の歪も補正された画像1′
2画像2′を1りることができる。
ここで述べた△θは、一般に2πを周期とするアンビギ
ュイテイを持つので、全画素に対してΔθが求まるとは
限らない。この場合には、l△θl≦T≦πなるTに位
相の全変化範囲を抑えるようディフェーズ市等を調整す
る必要がある。
ュイテイを持つので、全画素に対してΔθが求まるとは
限らない。この場合には、l△θl≦T≦πなるTに位
相の全変化範囲を抑えるようディフェーズ市等を調整す
る必要がある。
こうした場合には任意画素での値を中心に、±π以上に
離れた値はなくなるので、全体としては2πのアンビギ
ュイテイが残るものの、画像内での相対的なアンビギュ
イテイはなくなる。歪補正を行った時にも、全体像が余
計にシフトすることはあっても部分的に誤ったシフトを
することはない。
離れた値はなくなるので、全体としては2πのアンビギ
ュイテイが残るものの、画像内での相対的なアンビギュ
イテイはなくなる。歪補正を行った時にも、全体像が余
計にシフトすることはあっても部分的に誤ったシフトを
することはない。
このような原理に基づく本発明の方法を実施するための
NMRm&装置の要部構成図を第1図に示す。図におい
て、1はスピンワーブ法で測定されたエコー信号を受け
、2次元フーリエ逆変換して被検体の断面画像を再構成
する画像再構成装置、2は画像再構成装置1で得た複数
枚の画像から位相差を計算する位相差計算装置、3は位
相差計算装置2で得られた位相差をもとに画像の位相歪
を補正すると共に濃度歪も補正する歪補正処理装置であ
る。この歪補正処理装置3で求められた画像は図示しな
い表示装置で表示することができる。
NMRm&装置の要部構成図を第1図に示す。図におい
て、1はスピンワーブ法で測定されたエコー信号を受け
、2次元フーリエ逆変換して被検体の断面画像を再構成
する画像再構成装置、2は画像再構成装置1で得た複数
枚の画像から位相差を計算する位相差計算装置、3は位
相差計算装置2で得られた位相差をもとに画像の位相歪
を補正すると共に濃度歪も補正する歪補正処理装置であ
る。この歪補正処理装置3で求められた画像は図示しな
い表示装置で表示することができる。
このような構成における動作を次に詳しく説明づる。第
5図に示されるスピンワーブ法において、同一断面をT
EI、Tε2を変えてスキャン1ノ、歪の最は等しいが
位相の異なった2枚の複素画像を求める。或いは第5図
のスピンワーブ法と第6図に示す勾配反転によるスピン
ワーブ法とで同一断面に係る位相の異なった2枚の複素
画像を求める。画像再構成装置2で求められたこの2枚
の画像を用いて、位相差計算装置2では2枚の複累画均
を各画素毎に割算し、その結果の位相を計0する。式で
表ずと、位相差Δθは、 となる。ここで1m [・]は虚部を、Re [・
1は実部を取り出す演算子で、jは虚数単位+81+
jblは画像1の画素濃度、a2+jb2は画像2の画
素濃度である。ここでa 1 +jbt又はa2+jl
lzが閾値下1以下の時にはΔθを計算できないので適
当なラベル付けをしておく。ここではすべての画素に対
して上の計算が行われる。各位相の値は最大下しか離れ
ないように予め設定しであるので、次のような推定を行
う。即ち、任意の点を1つ取り出して、ここでの八〇か
ら±T以内の差になるように2πの値を加減し、領域内
のΔθの値に連続性を持たせる。このあと、各画素点(
i。
5図に示されるスピンワーブ法において、同一断面をT
EI、Tε2を変えてスキャン1ノ、歪の最は等しいが
位相の異なった2枚の複素画像を求める。或いは第5図
のスピンワーブ法と第6図に示す勾配反転によるスピン
ワーブ法とで同一断面に係る位相の異なった2枚の複素
画像を求める。画像再構成装置2で求められたこの2枚
の画像を用いて、位相差計算装置2では2枚の複累画均
を各画素毎に割算し、その結果の位相を計0する。式で
表ずと、位相差Δθは、 となる。ここで1m [・]は虚部を、Re [・
1は実部を取り出す演算子で、jは虚数単位+81+
jblは画像1の画素濃度、a2+jb2は画像2の画
素濃度である。ここでa 1 +jbt又はa2+jl
lzが閾値下1以下の時にはΔθを計算できないので適
当なラベル付けをしておく。ここではすべての画素に対
して上の計算が行われる。各位相の値は最大下しか離れ
ないように予め設定しであるので、次のような推定を行
う。即ち、任意の点を1つ取り出して、ここでの八〇か
ら±T以内の差になるように2πの値を加減し、領域内
のΔθの値に連続性を持たせる。このあと、各画素点(
i。
j)を中心とするMXMのウィンドウ(第3図(ハ))
でΔθの2次元分布を切り出し、この中で正しくΔθが
求まった点のみを使った加算平均を行う。この時の平均
値が推定処理結果の出力となる。この処理によって、推
定処理前では求まらなかった場所(第3図(イ)のA)
の画素でも△θの値が推定され、更に広い範囲での平滑
化が行われるので一般に緩やかな変化しかしない静磁場
強度に関する情報が正しく推定できる。
でΔθの2次元分布を切り出し、この中で正しくΔθが
求まった点のみを使った加算平均を行う。この時の平均
値が推定処理結果の出力となる。この処理によって、推
定処理前では求まらなかった場所(第3図(イ)のA)
の画素でも△θの値が推定され、更に広い範囲での平滑
化が行われるので一般に緩やかな変化しかしない静磁場
強度に関する情報が正しく推定できる。
歪補正処理装置3では位相差計算装置2で推定された圃
Δθをもとにシフト聞を V+=Vo+(Δθ/γGy (ΔT1−△T2))
と計算する。ここで、(X、Vo)が正しい点の位置、
(X 、 V s )が位置歪を受けた後の位置を示す
。位置歪を補正するには、第4図に示すように、補正後
の画像で必要とする位置(X、Vo)の画素濃度を画像
1の対応する位置(X、V+)近傍の画素濃度から補間
で求める。濃度歪補正は、別に計算した変換のヤコビア
ンを画素濃度に11F算することで行う。
Δθをもとにシフト聞を V+=Vo+(Δθ/γGy (ΔT1−△T2))
と計算する。ここで、(X、Vo)が正しい点の位置、
(X 、 V s )が位置歪を受けた後の位置を示す
。位置歪を補正するには、第4図に示すように、補正後
の画像で必要とする位置(X、Vo)の画素濃度を画像
1の対応する位置(X、V+)近傍の画素濃度から補間
で求める。濃度歪補正は、別に計算した変換のヤコビア
ンを画素濃度に11F算することで行う。
尚、本発明は上記実施例に限らず次のようにしてもよい
。
。
(1)3枚以上の画像を使う場合には、位相差をいくつ
かの画像の組み合せで計算し、加算平均するなど位相差
の推定制度を上げるのに使うことができる。
かの画像の組み合せで計算し、加算平均するなど位相差
の推定制度を上げるのに使うことができる。
〈2)位相差の割算は、各々の画像の位相を別個に計算
しておいて、減算によってilつてらよい。
しておいて、減算によってilつてらよい。
(3)推定処理は、全体に又は区分的に2次元の関数を
あてはめることで行ってもよい。
あてはめることで行ってもよい。
(4)隅用強度の不均一は、一般にかなり緩やかな変化
をしているので、2枚の画像を縮小した上で位相差を計
算したり、何点J5きかに位相差を計算してもよい。
をしているので、2枚の画像を縮小した上で位相差を計
算したり、何点J5きかに位相差を計算してもよい。
(5)歪補正は複素画像に対して行い、表示する時に実
数化しても、或いは予め実教化した画像に対して行って
もよい。
数化しても、或いは予め実教化した画像に対して行って
もよい。
(6)2枚の画像の位置・′a度歪の間は同じであるの
で、歪補正以前に実数化を行い、加算平均しておくと効
率良<S/N比を上げることができる。もとより、別々
に歪補正をして加算平均しても同じ効果が1qられる。
で、歪補正以前に実数化を行い、加算平均しておくと効
率良<S/N比を上げることができる。もとより、別々
に歪補正をして加算平均しても同じ効果が1qられる。
(7)TEI+Tε2を一定として、T1.T2の画像
への反映度をすべての画像で等しくし、尚且つ、読み出
し方向の歪をすべての画像で等しくするためには、ディ
フェーズ旦の大きさをかえると共に180°パルスを送
信するタイミングをずらしてTEIも変えることが有効
である。
への反映度をすべての画像で等しくし、尚且つ、読み出
し方向の歪をすべての画像で等しくするためには、ディ
フェーズ旦の大きさをかえると共に180°パルスを送
信するタイミングをずらしてTEIも変えることが有効
である。
(発明の効果)
以上述べたように、本発咀によれば、次の効果がある。
(1)歪を補正すべき′F1数枚の画像を元に補正を行
うので、 ■補正用の静磁場不均一分布を既め測定しておく必要が
ない。
うので、 ■補正用の静磁場不均一分布を既め測定しておく必要が
ない。
■補正用の静磁場不均一分布を記憶しておく必要がない
。
。
■■散的な3次元データから任意の2次元断面での値を
とり出す複雑な計算が不要である。
とり出す複雑な計算が不要である。
などのため、任意断面の補正を行うことが容易になった
。
。
(2)常に最新の不均一分布に従った補正ができるので
、時間変化、I4i性体の接近、持ち込みによる影響も
除くことができる。
、時間変化、I4i性体の接近、持ち込みによる影響も
除くことができる。
第1図は本発明の方法を実施するための装置の要部実施
例図、第2図は本発明の詳細な説明する図、第3図及び
第4図は動作を説明するための図、第5図は180”エ
コー反転法のパルスシーケンスを示す図、第6図は勾配
反転法のパルスシーケンスを示す図、第7図は従来の歪
補正を説明する図である。 1・・・画像再構成装置 2・・・位相差計痺装置 3・・・歪補正処理装置 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社第1 図 第2図 第3図 ウィンドウ 第4図 画像1 、m1tt第
5 l3 第6図
例図、第2図は本発明の詳細な説明する図、第3図及び
第4図は動作を説明するための図、第5図は180”エ
コー反転法のパルスシーケンスを示す図、第6図は勾配
反転法のパルスシーケンスを示す図、第7図は従来の歪
補正を説明する図である。 1・・・画像再構成装置 2・・・位相差計痺装置 3・・・歪補正処理装置 特許出願人 横河メディカルシステム株式会社第1 図 第2図 第3図 ウィンドウ 第4図 画像1 、m1tt第
5 l3 第6図
Claims (2)
- (1)核磁気共鳴撮像装置において、フーリエ法を用い
て、同一断面をディフェーズ量をかえて撮像した複数枚
の複素画像を得、その各画素毎の位相差から静磁場強度
の不均一に関する情報を得、この情報をもとにここで用
いた画像の静磁場強度不均一により生じた歪を補正する
核磁気共鳴画像の歪補正方法。 - (2)核磁気共鳴撮像装置において、フーリエ法を用い
て、同一断面を180°エコー反転法で撮像した複素画
像と、読み出し勾配反転法で撮像した複素画像を得、そ
の各画素毎の位相差から静磁場強度の不均一に関する情
報を得、この情報をもとにここで用いた画像の静磁場強
度不均一により生じた歪を補正する核磁気共鳴画像の歪
補正方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61019855A JPS62179449A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 核磁気共鳴画像の歪補正装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61019855A JPS62179449A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 核磁気共鳴画像の歪補正装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62179449A true JPS62179449A (ja) | 1987-08-06 |
JPH0324852B2 JPH0324852B2 (ja) | 1991-04-04 |
Family
ID=12010845
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61019855A Granted JPS62179449A (ja) | 1986-01-31 | 1986-01-31 | 核磁気共鳴画像の歪補正装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62179449A (ja) |
Cited By (4)
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-
1986
- 1986-01-31 JP JP61019855A patent/JPS62179449A/ja active Granted
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