论文部分内容阅读
磁共振成像技术从原子核自旋运动的特点出发来获得人体各组织形态图像,并以分辨率高、成像参数多、无电离辐射损伤等特点成为临床诊断中应用最广泛的工具之一,但被检查者身体由于成像时间长而出现的自主或非自主运动都会导致重建图像产生伪影或信噪比降低。并行磁共振成像打破了传统磁共振成像易受射频硬件和磁场梯度性能的影响而导致时间过长的限制,主要是采用多个相控阵线圈来同时接收需要的感应信号,利用这些线圈的空间灵敏度差异对空间信号进行编码,将相位方向上的梯度编码次数逐渐减小,从而通过缩短成像中的扫描时间来提高成像速度。但是,在应用SENSE磁共振成像技术时,重建结果不具有鲁棒性,本文为了提高算法重建精度而对SENSE算法进行深入研究。同时,病人的平移运动伪影是极难完全克服的,伪影的叠加会影响医生对于成像结果的判断,而通过平移运动伪影后处理算法可以有效改善这种伪影,因此本文也对傅里叶投影算法进行了深入的研究。并行磁共振SENSE重建算法被认为是基于图像域的最优化的算法,它能充分利用每个相控阵线圈的空间敏感度信息进行编码,但是SENSE算法中的优化部分采取了最小二乘算法,这就导致重建结果受到某些残差数据的影响而不具有鲁棒性。因此,本文提出了一种结合鲁棒估计的SENSE重建算法。该算法首先结合确定性退火技术(Annealing)对M估计进行改进以获得最优化的目标函数,然后再将AM估计应用到SENSE算法中获取鲁棒的重建结果。通过仿真实验的定性和定量综合分析,结果表明,与SENSE算法相比,本文的改进算法能够提高重建图像的精度以及信噪比。传统的傅里叶投影算法经过各种研究已经成为了最广泛应用的平移运动伪影消除方法之一,但是该算法并没有考虑到大偏移以及亚像素位移的情况,针对这些问题,本文提出了基于傅里叶投影算法和遗传算法的平移运动伪影校正算法。该算法应用傅里叶投影算法进行频域拓展,对X方向大偏移量进行校正,并根据遗传算法对亚像素位移以及Y方向偏移量进行校正。实验证明,本文提出的算法能够有效地消除图像的平移运动伪影,改善重建图像的质量。