[發明專利]圖像重建方法和裝置、電子設備以及機器可讀存儲介質

在審

• 申請號: 202011440541.8
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112489155A
• 公開（公告）日: 2021-03-12
• 發明（設計）人: 梁棟;朱慶永;崔卓須;柯子文;丘志浪;劉元元;劉新;鄭海榮
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: G06T11/00
• 分類號: G06T11/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;武岑飛

本發明公開一種圖像重建方法，其包括：執行以下循環過程，直至滿足循環結束條件：基于目標圖像結構濾波器對上一循環過程中的目標圖像的圖像數據和數據殘差進行濾波處理以得到本循環過程中的第一圖像數據；基于引導圖像結構濾波器對上一循環過程中的目標圖像數據和數據殘差進行濾波處理以得到本循環過程中的第二圖像數據；根據第一圖像數據和第二圖像數據得到本循環過程中的目標圖像的圖像數據；根據K空間的欠采樣數據、本循環過程中的目標圖像的圖像數據及殘差修正因子得到本次循環過程中的數據殘差；在未滿足循環結束條件時，本次循環過程中的目標圖像的圖像數據和數據殘差充當下一循環過程中的圖像數據和數據殘差。

技術領域

本發明屬于圖像處理技術領域，具體地講，涉及一種圖像重建方法、圖像重建裝置、電子設備以及機器可讀存儲介質。

背景技術

磁共振成像作為一種重要的影像診斷技術，其成像速度緩慢的主要缺陷限制了包括在多對比度成像、動態心臟電影成像等高級臨床應用領域的進一步發展。因此，研究如何在保持圖像高分辨的情況下縮短成像時間，一直是磁共振領域的重難點問題。

壓縮感知作為一種經典的基于信號欠采樣機制的加速磁共振成像方法，在滿足信號稀疏以及采樣矩陣與稀疏變換基不相關的條件下，使用遠低于奈奎斯特(Nyquist)采樣量的數據，通過非線性重建算法得到原始圖像的良好恢復。標準的壓縮感知成像方法是求解一個L₁范數正則化的方法，也被稱為套索(LASSO) 回歸。而對于LASSO類問題的優化算法研究主要集中在具有較低計算代價以及較快收斂特性的一階優化算法。例如，在引入Nesterov加速策略后擁有o(1/k²) 收斂速率的快速迭代軟閾值算法；結合變量可分離求解大規模問題的交替方向乘子法。這類算法對于弱凸性甚至包括一些非凸性問題均有良好的應用。

近來，基于即插即用先驗(Plug-and-Play Prior，PPP)的迭代閾值算法以一個圖像去噪濾波(濾波先驗即為即插即用先驗)替代原始的閾值收縮，即耦合圖像去噪到基于前向模型的圖像恢復框架。基于即插即用先驗的迭代閾值算法顯示出比傳統的優化算法更為優越的成像質量。

然而，傳統的基于即插即用先驗的迭代閾值算法，僅是基于單一類型的即插即用先驗的迭代閾值算法，沒有考慮更多類型的即插即用先驗，如此無法獲得在偽影抑制與結構保護方面得到良好平衡的重建圖像，從而無法提升圖像重建性能。

發明內容

為了解決上述現有技術存在的技術問題，本發明提供了一種結合了更多類型的即插即用先驗的圖像重建方法和圖像重建裝置。

根據本發明的實施例的一方面提供的圖像重建方法包括：執行以下循環過程，直至滿足循環結束條件：

基于目標圖像結構濾波器對上一循環過程中得到的目標圖像的圖像數據和數據殘差進行濾波處理以得到本循環過程中的第一圖像數據；基于引導圖像結構濾波器對上一循環過程中得到的目標圖像數據和數據殘差進行濾波處理以得到本循環過程中的第二圖像數據；根據本循環過程中的所述第一圖像數據和所述第二圖像數據得到本循環過程中的目標圖像的圖像數據；根據K空間的欠采樣數據、本循環過程中的目標圖像的圖像數據以及上一循環過程中得到的目標圖像數據和數據殘差得到本次循環過程中的數據殘差；

其中，在未滿足所述循環結束條件時，本次循環過程中得到的目標圖像的圖像數據和數據殘差充當下一循環過程中的目標圖像的圖像數據和數據殘差。