從高度欠采樣的磁共振采樣數(shù)據(jù)重建出高質(zhì)量的圖像一直是磁共振成像（Magnetic Resonance Imaging,MRI）中的熱點(diǎn)問(wèn)題,這對(duì)于減少采集時(shí)間以減少病人等待時(shí)間非常重要。但是,隨著k空間采樣率的下降,由于不適定的問(wèn)題,我們可能會(huì)面臨多種挑戰(zhàn),例如噪聲放大,對(duì)象邊緣模糊和混疊偽像。受深度學(xué)習(xí)具有良好效果的啟發(fā),本論文研究基于深度學(xué)習(xí)的磁共振快速成像無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)方法。在無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)方法中,其目標(biāo)是通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練來(lái)學(xué)習(xí)完全采樣圖像的概率分布,然后將網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的圖像先驗(yàn)作為顯式約束來(lái)約束圖像重建框架。我們利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)先驗(yàn)信息作為MRI重建的正則化項(xiàng)。去噪自編碼器（Denoising Autoencoder,DAE）由于其靈活的表示擴(kuò)展和出色的圖像恢復(fù)魯棒性而在我們的迭代重建過(guò)程中被用作有效先驗(yàn)DAEP（Denoising Autoencoding Priors）。本篇論文的主要貢獻(xiàn)如下:（1）這是首次在磁共振成像重建中引入DAEP。與最近采用基于端到端的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的方法不同,我們使用深度學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)作為一種工具來(lái)學(xué)習(xí)常規(guī)的先驗(yàn)信息并將其合并到受約束的重建框架中。因此,一旦獲得了通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)... 

【文章來(lái)源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：54 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?ＢＤＡＥＰＲｅｃ模型的流程圖??１．４章節(jié)安排??本論文圍繞如何提取更有效的先驗(yàn)信息用于磁共振重建來(lái)展開(kāi)，各個(gè)章節(jié)??－??

?第２章現(xiàn)論基礎(chǔ)???第２章理論基礎(chǔ)??要研究磁共振圖像重建，我們首先需要研究磁共振圖像的形成以及磁共振??圖像相對(duì)于自然圖像奮何區(qū)別。基于此我們?cè)诒菊卵绣沉撕舜殴舱裨�、磁�??振圖像的形成、ｋ空間特性以及磁共振的采樣軌跡，為后續(xù)研究提供理論基矗??２．１核磁共振原理??磁共振成像的物理基礎(chǔ)是核磁共振現(xiàn)象。??原子是由原子核和外層的電子組成，原子核由質(zhì)子和中子組成，質(zhì)子和中??了－都有確定的閂旋炻動(dòng)量，質(zhì)子中子的組合也就構(gòu)成了原子的屬性：核自旋以??及自旋角動(dòng)量。核自旋會(huì)產(chǎn)也核磁矩／＾。其大小為／＾?：??／＾．ｖ?＝?ｒｐｓ?（２．１）??其屮ｙ為磁旋比，其值由特定的核決定，不同的原子核其值不同，對(duì)于我??們?nèi)梭w內(nèi)元素，１Ｈ的Ｙ值最大為ｙ?＝１，?１９Ｆ的ｙ值為０．?８３，?２３Ｎａ的Ｙ值為０．０９３、??’屮的ｙ值為０．０６６。為自旋角動(dòng)量矩的標(biāo)量，由質(zhì)子中子數(shù)決定。／心不為??零的核我們稱(chēng)為磁性核。只有磁性核才會(huì)產(chǎn)也磁共振現(xiàn)象。??迅然人體內(nèi)的磁性核很多，ｆｉ．足我們？般采用１ｈ核叩來(lái)進(jìn)彳ｙ？成像。采相４??核的原因是４核在人體內(nèi)含量最高、Ｙ值最大，產(chǎn)生的信號(hào)強(qiáng)度最大。??迸＾??＜??？??後爾矩??ｒｉ旋執(zhí)道??圖２．１自旋核在靜磁場(chǎng)Ｂ〇中運(yùn)動(dòng)示章圖??雖然人器官組織內(nèi)含有大量的磁性核，但是由于原子核的磁矩在空間的取??向是隨機(jī)的，所以整個(gè)器官對(duì)外不顯示磁性。只有當(dāng)器官組織放在靜磁場(chǎng)Ｂｕ時(shí)，??由于靜磁場(chǎng)會(huì)對(duì)核磁矩有個(gè)作用力。這個(gè)作用力不僅會(huì)使得原來(lái)隨機(jī)的磁矩方??向變得和外磁場(chǎng)呈現(xiàn)一定的角度并且使得磁性核圍繞Ｂｕ旋轉(zhuǎn)，如圖２．丨所??７??

?第２章理論基礎(chǔ)???是相互獨(dú)立的。并且由他們的形成機(jī)理可得知，對(duì)ｆ？同組織器官Ｔ２＜?７１。值??得一提的是，橫向弛豫時(shí)間不受靜磁場(chǎng)Ｂｏ的影響。??２．２磁共振圖像的形成??２．２．１磁共振成像的流程圖??磁共振成像的流程圖如２．２所示。??；：；??綱職?一—？麵鎖???；；；；ｎ零糞曾ｆ?：：：；??圖２．２磁共振成像的流程圖??圖像編碼模塊包括ＲＦ發(fā)射／接收裝置、梯度磁場(chǎng)模塊，編碼模塊會(huì)產(chǎn)生編碼??后的圖像數(shù)據(jù)（Ｋ空間數(shù)據(jù)），圖像重建模塊就是將ｋ空間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為圖像空間的??過(guò)程々??編碼模塊描述的是磁共振成像儀的編碼過(guò)程，即從物體信號(hào)到ｋ空間信號(hào)的??變換過(guò)程。數(shù)學(xué)上矢量化公式如下：??Ｅｐ＝ｍ?（２．３）??其中ｅ是編碼矩陣，ｐ足耑耍ｍ述物體的ｍ兮，ｍ是測(cè)丨ｉｔ的伯兮。磁共振??重建就是已知Ｅ、ｍ求Ｐ的過(guò)程。當(dāng)編碼矩陣是離散傅里葉變換（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ??Ｆｏｕｒｉｅｒ?Ｔｒａｎｓｌ＇ｏｍｉ，ＤＦＴ）時(shí)，我們可以通過(guò)采用快速傅里葉變換（Ｆａｓｔ?Ｆｏｕｒｉｅｒ??Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ，?ＦＦＴ）來(lái)獲得磁共振圖像。??２．２．２磁共振信號(hào)的空間定位??由２．１．１章竹可知，我們可以通過(guò)放置作ｘｙ而的線圈產(chǎn)生的電流來(lái)反映出病??人器官的信９強(qiáng)度。似是我們只能獲得整體器官的信號(hào)強(qiáng)度，無(wú)法獲得各個(gè)體??素的信號(hào)強(qiáng)度。為了獲得各個(gè)體素的信號(hào)強(qiáng)度，我們除了要施加靜磁場(chǎng)Ｂ（，以及??射頻脈沖以外，還需要施加三個(gè)相］Ｉ垂直且磁場(chǎng)強(qiáng)度隨空間位置線性變化的梯??度磁場(chǎng)Ｇｘ，Ｇｙ，Ｇｚ。為Ｉ＂方便描述，我們■要對(duì)磁場(chǎng)進(jìn)行空間坐標(biāo)標(biāo)注，其－中??Ｚ軸的方向和靜磁場(chǎng)的方向一樣，Ｘ軸Ｙ軸的方向由右手法則確定，如圖

【參考文獻(xiàn)】：
碩士論文
[1]基于復(fù)數(shù)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的靜態(tài)磁共振成像研究[D]. 程慧濤.中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2019
[2]基于迭代網(wǎng)絡(luò)的快速磁共振成像[D]. 劉沂玲.南昌大學(xué) 2019
[3]基于卷積稀疏編碼和多視角特征先驗(yàn)信息的圖像恢復(fù)[D]. 熊嬌嬌.南昌大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3117419