基于壓縮感知原理的核磁共振成像算法研究.pdf

1、磁共振成像技術(shù)依靠其無輻射、非侵入、成像對(duì)比度高等特點(diǎn)得到了快速的發(fā)展,在醫(yī)學(xué)診斷和科學(xué)研究中發(fā)揮了重要作用。但成像過程較慢成為了制約其發(fā)展的主要因素之一,降低成像時(shí)間特別是成像過程中的數(shù)據(jù)采樣時(shí)間尤為重要。因此,研究通過降低采樣的數(shù)據(jù)量以降低采樣時(shí)間成為了一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　壓縮感知理論的發(fā)展使得大幅度的降低所需的采樣數(shù)據(jù)量成為可能,能夠利用不完整的K空間數(shù)據(jù)較好的重建圖像。本質(zhì)上是利用了圖像可以被稀疏表示的特性和圖像本身存在的

2、多種先驗(yàn)知識(shí)來對(duì)重建模型進(jìn)行約束求解。本文主要針對(duì)圖像稀疏表示和圖像重建模型中的多種先驗(yàn)正則項(xiàng)進(jìn)行研究,以達(dá)到降低數(shù)據(jù)采集量繼而降低磁共振成像所需的采樣時(shí)間的目的。
　　本文的主要研究內(nèi)容為:
　　1.基于稀疏性約束和全變分正則項(xiàng)約束的經(jīng)典重建模型能夠較好的重建多種圖像,但由于全變分正則項(xiàng)是基于圖像是分塊光滑的假設(shè),造成該類算法不能有效重建圖像中的紋理、邊緣等結(jié)構(gòu)。為了改善這一問題,在經(jīng)典重建模型的基礎(chǔ)上,本文引入了重建圖像

3、對(duì)應(yīng)的稀疏系數(shù)逼近于原始圖像對(duì)應(yīng)的稀疏系數(shù)作為先驗(yàn),通過圖像子塊之間存在的非局部相似性逼近原始圖像,得到了采用非局部稀疏表示正則化的磁共振圖像重建模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,所提算法取得了較好的重建效果。
　　2.傳統(tǒng)的基于稀疏表示的重建中,稀疏表示的過程并沒有考慮數(shù)據(jù)中的結(jié)構(gòu)特征。特別是僅利用欠采樣圖像數(shù)據(jù)訓(xùn)練稀疏表示字典的情況,圖像并不能很好的被稀疏表示。為了改善這一情況,本文基于圖像塊進(jìn)行稀疏表示,對(duì)稀疏表示模型引入了圖正則項(xiàng)以充分