基于自適應(yīng)緊框架和參考圖像的壓縮感知磁共振成像研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-24 05:10
磁共振成像是一種在醫(yī)療診斷中得到普遍使用的醫(yī)療影像技術(shù),它具有無電離輻射、能高質(zhì)量顯示組織的解剖結(jié)構(gòu)和軟組織變化等優(yōu)越性能。然而在磁共振成像過程中通常需要采集和處理大量的數(shù)據(jù),導(dǎo)致成像速度變慢,因此研究快速磁共振成像成為當(dāng)今的熱點(diǎn)之一。為了加快磁共振的成像速度,減少數(shù)據(jù)的采集量是一種可行的方式,但受限于傳統(tǒng)采樣定律,往往很難實(shí)現(xiàn)利用少量數(shù)據(jù)重建出高質(zhì)量的磁共振圖像。近年來興起的壓縮感知理論作為一種可以通過較少數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)高精度信號重構(gòu)的技術(shù),為快速磁共振成像的研究指出了新的方向。但是在目前基于壓縮感知理論的磁共振圖像重建方法中,通常使用預(yù)定義算子作為稀疏表示的工具,且在先驗(yàn)信息的探求上也大多只關(guān)注于待重建圖像本身;谝陨蟽蓚(gè)方面的不足,本文提出了一種基于自適應(yīng)緊框架和參考圖像的壓縮感知磁共振圖像重建方法,該重建方法具體包括以下三個(gè)方面:第一:在重建模型中引入了自適應(yīng)緊框架作為稀疏表示算子。由于磁共振圖像包含著豐富的結(jié)構(gòu)信息,現(xiàn)有預(yù)定義的稀疏表示方式通常不能充分挖掘圖像的稀疏信息,而本文提出的自適應(yīng)緊框架由于綜合了待重建圖像的自適應(yīng)性以及緊框架的完全重建性質(zhì),能夠有效獲取磁共振圖像的稀疏信...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)原子核的自旋(b)等效的自旋小磁場
率與原子核進(jìn)動頻率相同的射頻脈沖能量而發(fā)生能級躍遷,這一過程就是所謂的??磁共振現(xiàn)象。??假設(shè)以上整個(gè)過程處于一個(gè)空間坐標(biāo)軸中(如圖2.3所示),當(dāng)原??子核在外加靜磁場5。中處于穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)候,整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)出的磁化矢量M。的??方向與靜磁場的方向是一致。如果這個(gè)時(shí)候施加一個(gè)方向與凡垂直的射頻脈沖??巧(Radio?frequency,?RF),那么處于靜磁場%的原子核將產(chǎn)生進(jìn)動而圍繞兩個(gè)外??加磁場5。和5,的方向同時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。通常靜磁場5。的場強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于5,,系統(tǒng)的??凈磁化矢量%的方向?qū)⒂桑S以螺旋運(yùn)動的形式向x-7平面偏轉(zhuǎn),而產(chǎn)生橫向??磁化矢量Miy,這種進(jìn)動方式被稱作章動現(xiàn)象。??乎??Z??“圮?0?Z'、??圖2.3空間坐標(biāo)軸中原子核作用示意圖??而如果5,的強(qiáng)度足夠大到與孕相等,那么根據(jù)拉莫方程,原子核在外加磁??場的進(jìn)動頻率叫與在射頻磁場的進(jìn)動頻率叫也相等,此時(shí)剛好滿足共振條件,??原子核將會吸收射頻脈沖的能量而發(fā)生能級躍遷
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【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓縮感知及其圖像處理應(yīng)用研究進(jìn)展與展望[J]. 任越美,張艷寧,李映. 自動化學(xué)報(bào). 2014(08)
[2]磁共振并行成像技術(shù)綜述[J]. 王水花. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2011(12)
[3]壓縮感知回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,侯彪. 電子學(xué)報(bào). 2011(07)
[4]三維快速自旋回波成像技術(shù)——SPACE[J]. 李國斌,張衛(wèi)軍. 磁共振成像. 2010(04)
本文編號:3515299
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
(a)原子核的自旋(b)等效的自旋小磁場
率與原子核進(jìn)動頻率相同的射頻脈沖能量而發(fā)生能級躍遷,這一過程就是所謂的??磁共振現(xiàn)象。??假設(shè)以上整個(gè)過程處于一個(gè)空間坐標(biāo)軸中(如圖2.3所示),當(dāng)原??子核在外加靜磁場5。中處于穩(wěn)定狀態(tài)的時(shí)候,整個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)出的磁化矢量M。的??方向與靜磁場的方向是一致。如果這個(gè)時(shí)候施加一個(gè)方向與凡垂直的射頻脈沖??巧(Radio?frequency,?RF),那么處于靜磁場%的原子核將產(chǎn)生進(jìn)動而圍繞兩個(gè)外??加磁場5。和5,的方向同時(shí)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。通常靜磁場5。的場強(qiáng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)強(qiáng)于5,,系統(tǒng)的??凈磁化矢量%的方向?qū)⒂桑S以螺旋運(yùn)動的形式向x-7平面偏轉(zhuǎn),而產(chǎn)生橫向??磁化矢量Miy,這種進(jìn)動方式被稱作章動現(xiàn)象。??乎??Z??“圮?0?Z'、??圖2.3空間坐標(biāo)軸中原子核作用示意圖??而如果5,的強(qiáng)度足夠大到與孕相等,那么根據(jù)拉莫方程,原子核在外加磁??場的進(jìn)動頻率叫與在射頻磁場的進(jìn)動頻率叫也相等,此時(shí)剛好滿足共振條件,??原子核將會吸收射頻脈沖的能量而發(fā)生能級躍遷
t??^y(0?=?M?.(max)'e?Tl??圖2.4給出了由公式(2.3)得到的縱向磁化矢量.以及橫向磁化矢量Mv:v.隨??時(shí)間/變化的關(guān)系。在弛豫過程中,弛豫時(shí)間7;被稱作縱向弛豫吋間,是指縱向??磁化矢量屹在外加磁場5。的作用下恢復(fù)到平衡狀態(tài)M。所需要的時(shí)間長度;而??弛豫時(shí)間7;被稱作橫向弛豫時(shí)間,表示橫向磁化矢量減少到0所需要的時(shí)間。??在隊(duì)學(xué)研宄上,通常把縱向磁化矢量恢復(fù)到初始值的63%時(shí)所消耗的時(shí)間稱為一??個(gè)單位的7;時(shí)間,將橫向磁化矢量減小到最大值的37%時(shí)所消耗的時(shí)間稱為一個(gè)??單位的r2時(shí)間。??M?:」、?Mx\?/?\??A/〇???????87%:;:;^T^?\??63%?I?\??/?!?!?13%???!?i?t??—!—■?>?—'—:?= ̄ ̄>??271?T2?2T2?,??縱向弛豫時(shí)間?橫向弛豫時(shí)間??圖2.4縱向磁化矢量和橫向磁化矢量與時(shí)間的變化關(guān)系??9??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]壓縮感知及其圖像處理應(yīng)用研究進(jìn)展與展望[J]. 任越美,張艷寧,李映. 自動化學(xué)報(bào). 2014(08)
[2]磁共振并行成像技術(shù)綜述[J]. 王水花. 電腦開發(fā)與應(yīng)用. 2011(12)
[3]壓縮感知回顧與展望[J]. 焦李成,楊淑媛,劉芳,侯彪. 電子學(xué)報(bào). 2011(07)
[4]三維快速自旋回波成像技術(shù)——SPACE[J]. 李國斌,張衛(wèi)軍. 磁共振成像. 2010(04)
本文編號:3515299
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