基于l_p范數(shù)的壓縮感知和深度學習磁共振圖像重建研究
發(fā)布時間:2020-12-28 13:11
如今,磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)是一種不可缺少的臨床診斷工具。它沒有電離輻射,可以提供良好的軟組織對比度和多方位成像。然而它的發(fā)展受限于其較慢的成像速度。為了克服這一難題,壓縮感知(Compressed Sensing,CS)被應用于MRI中。它能夠從欠采樣的k空間數(shù)據(jù)中重建出質(zhì)量較好的圖像,并且縮短成像時間。壓縮感知磁共振成像(CS-MRI)主要包含三個方面的內(nèi)容,分別為稀疏表示、采樣方法和圖像的重建算法。CS利用了圖像在某些變換域中的稀疏性,將稀疏表示作為先驗信息來恢復圖像。傳統(tǒng)的CS-MRI模型中利用全變分(Total Variation,TV)來增強稀疏性,但是基于l1范數(shù)的傳統(tǒng)TV不是促進稀疏性的最好方法,不能提供足夠稀疏的表示。因此本文針對傳統(tǒng)TV的不足提出了兩個新的正則項,并且將它們引入到重建模型中。由于lp(0<p<1)范數(shù)比l1范數(shù)能夠更好地促進稀疏,于是我們提出了兩種基于lp范數(shù)的擴展TV的算法:各向異性和各向同性的TpV(totalp-variation)。然后將它們引入到MRI重建模型中,應用Bregm...
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1原子核自旋示意圖??|P|?=?Ay7(7TT),?(2.2)??
?第2章磁共振圖像重建的基本原理???的分量彼此抵消;當有外部靜磁場作用時,原子核還將增加圍繞靜磁場場)??方向的軸的旋轉(zhuǎn)。原子核進動現(xiàn)象指的就是原子核自旋的同時繞找)軸旋轉(zhuǎn),如??圖2.2所示。??▲??進動軌道?B(D??,一一???、、??V、一-—一-/??、、、、、'、、、聲-??圖2.2原子核進動現(xiàn)象示意圖l4fil??在原子核的進動中,如果將外加磁場強度設置為風>,并且將原子核進動的??角頻率設為噸,則可以通過拉莫方程計算得出〇;〇:??〇;〇?=?7-B〇.?(2.3)??令M為原子核的凈磁化矢量,原子核在平衡狀態(tài)下每個方向上的磁化矢量??互相抵消,此時的凈磁化矢量M?=?0。僅在靜磁場的作用下,低能級進動方??向上的大多數(shù)質(zhì)子的指向與靜磁場的正方向保持一致;在高能級進動方向上,??少量質(zhì)子的指向與靜磁場的反方向保持一致,因此原子核從宏觀上顯示出有??一個靜磁化矢量M〇,并且方向與靜磁場的方向一致,如圖2.3。當施加另一??個射頻脈沖來激勵磁場,且該脈沖是與靜磁場島)垂直的,這時低能級的質(zhì)子會??吸收能量后發(fā)生能級躍遷,M可以被分解為縱向和橫向的磁化矢量與M@,??前者是沿y-2平面的,后者是沿:r-y平面的,如圖2.4所示。??Z?“??靜磁場B。?M〇??X??圖2.3單獨靜磁場作用示意圖??8??
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本文編號:2943810
【文章來源】:中國科學技術大學安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:74 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1原子核自旋示意圖??|P|?=?Ay7(7TT),?(2.2)??
?第2章磁共振圖像重建的基本原理???的分量彼此抵消;當有外部靜磁場作用時,原子核還將增加圍繞靜磁場場)??方向的軸的旋轉(zhuǎn)。原子核進動現(xiàn)象指的就是原子核自旋的同時繞找)軸旋轉(zhuǎn),如??圖2.2所示。??▲??進動軌道?B(D??,一一???、、??V、一-—一-/??、、、、、'、、、聲-??圖2.2原子核進動現(xiàn)象示意圖l4fil??在原子核的進動中,如果將外加磁場強度設置為風>,并且將原子核進動的??角頻率設為噸,則可以通過拉莫方程計算得出〇;〇:??〇;〇?=?7-B〇.?(2.3)??令M為原子核的凈磁化矢量,原子核在平衡狀態(tài)下每個方向上的磁化矢量??互相抵消,此時的凈磁化矢量M?=?0。僅在靜磁場的作用下,低能級進動方??向上的大多數(shù)質(zhì)子的指向與靜磁場的正方向保持一致;在高能級進動方向上,??少量質(zhì)子的指向與靜磁場的反方向保持一致,因此原子核從宏觀上顯示出有??一個靜磁化矢量M〇,并且方向與靜磁場的方向一致,如圖2.3。當施加另一??個射頻脈沖來激勵磁場,且該脈沖是與靜磁場島)垂直的,這時低能級的質(zhì)子會??吸收能量后發(fā)生能級躍遷,M可以被分解為縱向和橫向的磁化矢量與M@,??前者是沿y-2平面的,后者是沿:r-y平面的,如圖2.4所示。??Z?“??靜磁場B。?M〇??X??圖2.3單獨靜磁場作用示意圖??8??
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