[發明專利]壓縮感知和MRI的建模和驗證方法

在審

• 申請號: 201580077362.3
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN107615089A
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發明（設計）人: 朱宇東
• 申請（專利權）人: 朱宇東
• 主分類號: G01R33/48
• 分類號: G01R33/48;G01R33/56
• 代理公司: 成都高遠知識產權代理事務所(普通合伙)51222
• 代理人: 李高峽

1.一種計算機實現的成像方法，其特征在于，在成像系統中，包括如下步驟：

a.采集一個基準數據樣本集；

b.使用預定的重建手段對所述基準數據樣本集進行操作，獲得一個基準結果；

c.對所述基準數據樣本集進行至少一次擾動，并獲得至少一個擾動數據樣本集；

d.使用預定的重建手段對所述至少一個擾動數據樣本集一一進行操作，獲得至少一個擾動結果；

e.根據所述基準結果和所述至少一個擾動結果生成一個推導結果，所述推導結果有利于評估和改善圖像質量。

2.根據權利要求1所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，每一次執行擾動，包括從所述基準數據樣本集中排除至少一個數據樣本，該至少一個數據樣本根據預先確定的方案選擇。

3.根據權利要求2所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，所述推導結果包括對所述至少一個擾動結果的變異性的量度。

4.根據權利要求1所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，每一次執行擾動，包括對所述基準樣本集進行修改,該修改疊加一個預定的圖像特征。

5.根據權利要求4所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，所述推導結果包括對所述基準結果與所述至少一個擾動結果之間的差異的量度。

6.根據權利要求1所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，所述預定的重建手段從包括但不限于以下諸項中選擇：采用壓縮感知的重建，采用低秩矩陣完成的重建，和采用非相干采樣的重建。

7.根據權利要求1所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，所述成像系統是磁共振成像(MRI)系統。

8.根據權利要求1所述的計算機實現的成像方法，其特征在于，所述成像系統是一個診斷成像系統。

9.一種計算機在磁共振成像(MRI)系統中提供圖像的方法，包括:

a.根據k空間采樣模式獲取數據樣本；

b.通過對所述數據樣本應用模板生成數據陣列；

c.在所述數據陣列中識別信號結構，該信號結構從包括但不限于以下諸項中選擇：一個向量空間，一個基，一個矩陣，一個算子，一個向量空間的秩，一個矩陣的秩，一個空間分布，和一個隨時間變化的變量；

d.搜尋與所述數據樣本和所述信號結構相一致的結果，該結果從包括但不限于以下諸項中選擇：一個頻譜，一組頻譜，一個矩陣，一個圖像，一組圖像；此方法加快了采集速度，提高了圖像信噪比和圖像質量。

10.根據權利要求9所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中搜尋結果包括解一組方程，該方程組從包括但不限于以下諸項中選擇：源于信號結構的約束表達式，源于數據樣本的約束表達式，以及源于物理學、統計學和其他知識的約束表達式。

11.根據權利要求10所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中搜尋結果包括進一步預測結果的噪聲協方差。

12.根據權利要求9所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中搜尋結果包括解決一個優化問題，該優化問題的優化項從包括但不限于以下諸項中選擇：與信號結構模型的偏差，與數據樣本的偏差，與源于物理學、統計學或其他知識的模型的偏差。

13.根據權利要求9所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中獲取數據樣本的方法是通過一組并行的射頻接收通道來同時獲取數據樣本。

14.根據權利要求9所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中搜尋結果包括低秩矩陣完成，該低秩矩陣完成對頻譜進行逐段執行。

15.根據權利要求9所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中搜尋結果采用預定的計算，該預定的計算從包括但不限于以下諸項中選擇：卷積計算，加權疊加計算，快速傅里葉變換(FFT)，奇異值分解(SVD)和凸優化。

16.根據權利要求9所述的計算機在磁共振成像系統中提供圖像的方法，其特征在于，其中搜尋結果包括平衡模型中的不確定性。