[發(fā)明專利]基于奇異譜分析的快速動(dòng)靜脈數(shù)據(jù)同時(shí)成像的方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710498399.4
• 申請(qǐng)日: 2017-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN107290699A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金朝陽(yáng);向清三;杜一平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R33/561
• 分類號(hào): G01R33/561
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 杜軍

1.基于奇異譜分析的快速動(dòng)靜脈數(shù)據(jù)同時(shí)成像的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟1：動(dòng)靜脈數(shù)據(jù)同時(shí)采集

在頻率編碼方向進(jìn)行部分k空間數(shù)據(jù)采集,頻率編碼方向即k_x方向，即分別在回波時(shí)間長(zhǎng)為t₁和t₂(t₂>t₁)時(shí)采集部分回波k空間數(shù)據(jù)S(k_x,k_y)，分別用S_A(k_x,k_y)和S_V(k_x,k_y)表示，其中S_A(k_x,k_y)表示動(dòng)脈對(duì)應(yīng)的部分回波k空間數(shù)據(jù)，S_V(k_x,k_y)表示靜脈對(duì)應(yīng)的部分回波k空間數(shù)據(jù)，k_y表示相位編碼方向；其中t₂>t₁；

步驟2：基于二維奇異譜分析的動(dòng)靜脈圖像重建

基于二維奇異譜分析對(duì)S_A(k_x,k_y)和S_V(k_x,k_y)進(jìn)行圖像重建；步驟2可分為7個(gè)步驟，由于S_A(k_x,k_y)和S_V(k_x,k_y)重建步驟完全一致，以下7個(gè)步驟中以S(k_x,k_y)來(lái)統(tǒng)一表示S_A(k_x,k_y)和S_V(k_x,k_y)；

步驟2.1：填零重建

對(duì)步驟1中沒有進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的部分k空間用零來(lái)填充，然后進(jìn)行常規(guī)的離散傅立葉逆變換，得到填零重建圖像g(x,y)，用公式表示為：

g(x,y)＝IDFT(S(k_x,k_y))[1]

步驟2.2：差分變換

對(duì)填零重建圖像g(x,y)在x方向(對(duì)應(yīng)于k空間中的k_x方向)上進(jìn)行差分變換，得到稀疏的差分圖像Δg(x,y)；

Δg(x,y)＝g(x,y)-g(x-1,y)[2]

步驟2.3：閾值法尋找奇異點(diǎn)

設(shè)閾值T為差分圖像Δg(x,y)幅值最大值的十分之一，Δg(x,y)中幅值大于T的點(diǎn)為奇異點(diǎn)，所有奇異點(diǎn)組成奇異點(diǎn)集SP；

步驟2.4：構(gòu)建奇異譜函數(shù)

對(duì)奇異點(diǎn)集SP中的奇異點(diǎn)分別構(gòu)建各自的奇異譜函數(shù)W_j(k_x,k_y)，用公式表示為：

W_j(k_x,k_y)＝IDFT(δ(y-y_j)u(x-x_j))[3]

其中，

δ(y-yj)=1y=yj0y≠yj---[4]]]>

u(x-xj)=1x≥xj0x<xj---[5]]]>

步驟2.5：得到各個(gè)奇異點(diǎn)對(duì)應(yīng)的奇異度

利用已采集到的k空間數(shù)據(jù)S(k_x,k_y)，對(duì)應(yīng)于采集模板I(k_x,k_y)＝1，通過(guò)求解方程[6]來(lái)得到各個(gè)奇異點(diǎn)對(duì)應(yīng)的奇異度a_j；

S(kx,ky)=Σj=1QajWj(kx,ky),I(kx,ky)=1---[6]]]>

步驟2.6：重建出k空間缺失數(shù)據(jù)

用奇異譜函數(shù)和奇異度來(lái)計(jì)算出k空間中沒有進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)采集處的數(shù)據(jù)S_r(k_x,k_y)，對(duì)應(yīng)于采集模板I(k_x,k_y)＝0，其中：

Sr(kx,ky)=Σj=1QajWj(kx,ky),I(kx,ky)=0---[7]]]>

步驟2.7：基于傅立葉逆變換的圖像重建

對(duì)于k空間中進(jìn)行過(guò)數(shù)據(jù)采集的點(diǎn)用實(shí)際采集到的數(shù)據(jù)S(k_x,k_y)，沒有進(jìn)行過(guò)采集的點(diǎn)用步驟2.6得到的S_r(k_x,k_y)，然后利用傅立葉逆變換進(jìn)行圖像重建：