一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法
【專利摘要】本發明公開了一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法，包括如下步驟：a)獲取核磁共振圖像信息，并將圖像空間網格化；b)在圖像坐標系下計算各網格點變形量和變形后的位置；c)結合網格點變形后的位置與重建后生成的圖像，計算每個像素空間中的原始像素信號幅度值，回填進每個像素，得到校正后的圖像。本發明提供的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，根據信號采集時的視野，圖像矩陣信息將圖像空間網格化，結合網格點變形后的位置與重建后生成的圖像，計算原始采集時每個像素空間中的信號幅度值，回填進每個像素，得到校正后的圖像，從而能最大限度的還原每一個采集像素內的信號，提高校正后圖像的精度和信號均勻度。
【專利說明】一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種圖像變形后的校正方法，尤其涉及一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法。
【背景技術】
[0002]MR (核磁共振)成像過程中，因為梯度場的非線性，重建生成的圖像會產生一定程度上的畸變，如圖1和圖2所示，因此需要對梯度場非線性造成的畸變圖像進行校正。
[0003]專利申請號為201110192584.3，發明名稱為一種核磁共振成像梯度場校正方法的中國專利，公開了一種采用近似的方法處理像素(以像素上的某一點來代表此像素)，這樣可以對畸變的圖像進行部分校正，但是該校正方法用一階導數對信號強度進行校正，是選取的一個像素區域的某一點的一階導數值進行校正，用部分代替了整體，校正效果跟選取的參考點有關系，因此精度不高；同時該校正方法要分成位置校正和幅度校正兩個步驟對一幅圖像進行校正，增加了處理的困難。因此，有必要提供新的核磁共振圖像梯度場變形校正方法。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法，能最大限度的還原每一個采集像素內的信號，提高校正后圖像的精度和信號均勻度。
[0005]本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法，包括如下步驟:a)獲取核磁共振圖像信息，并將圖像空間網格化；b)在圖像坐標系下計算各網格點變形量和變形后的位置；c)結合網格點變形后的位置與重建后生成的圖像，計算每個像素空間中的原始像素信號幅度值，回填進每個像素，得到校正后的圖像。
[0006]進一步地，所述步驟a)中圖像信息包括視野信息和圖像矩陣信息。
[0007]進一步地，所述步驟a)中圖像空間網格點位置按下述式(I)、式(2)和式(3)計算:
[0008]RO(i, j, k) =-0.5*FoVro+i*F0Vro/Xro (I)
[0009]PE(i, j, k) =-0.5*FoVpe+j*F0Vpe/Ype (2)
[0010]SS(i, j, k) =-0.5*FoVss+k*F0Vss/Zss (3)
[0011]其中R0(i，j，k)表示第i行，第j列，第k層網格點在圖像坐標系中RO方向位置，PE(i，j，k)表示第i行，第j列，第k層網格點在圖像坐標系中PE方向位置，SS (i，j，k)表示第i行，第j列，第k層網格點在圖像坐標系中SS方向位置，FOVro為頻率編碼方向的視野，FOVpe為相位編碼方向的視野，FOVss為選層方向的視野，單位為毫米；Xro為頻率編碼方向的像素數，Ype為相位編碼方向的像素數，Zss為選層方向的像素數，單位為pixel，i，j，k為正整數。進一步地，所述步驟b)中圖像坐標系下，各網格點的變形量計算如下:bl)根據設備的磁場描述參數獲取該設備在物理坐標系(X，y, z)下,各網格點X方向偏移量Ax,y方向偏移量Ay，z方向偏移量Az;b2)根據物理坐標系和圖像坐標系之間的轉換矩陣M，計算圖像坐標系中RO方向，PE方向和SS方向的網格點變形量。
[0012]進ー步地，所述圖像坐標系和物理坐標系之間的轉換關系如下:
【權利要求】
1.一種核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，包括如下步驟: a)獲取核磁共振圖像信息，并將圖像空間網格化； b)在圖像坐標系下計算各網格點變形量和變形后的位置； c)結合網格點變形后的位置與重建后生成的圖像，計算每個像素空間中的原始像素信號幅度值，回填進每個像素，得到校正后的圖像。
2.如權利要求1所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，所述步驟a)中圖像信息包括視野信息和圖像矩陣信息。
3.如權利要求2所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，所述步驟a)中圖像空間網格點位置按下述式(I)、式(2)和式(3)計算: 其中R0(i，j, k)表示第i行，第j列，第k層網格點在圖像坐標系中RO方向位置，PE (i, j，k)表示第i行，第j列，第k層網格點在圖像坐標系中PE方向位置，SS (i, j，k)表示第i行，第j列，第k層網格點在圖像坐標系中SS方向位置，FOVro為頻率編碼方向的視野，FOVpe為相位編碼方向的視野，FOVss為選層方向的視野，單位為毫米；Xro為頻率編碼方向的像素數，Ype為相位編碼方向的像素數，Zss為選層方向的像素數，單位為pixel，i，j，k為正整數。
4.如權利要求2所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，所述步驟b)中圖像坐標系下各網格點的變形量計算如下: bl)根據設備的磁場描述參數獲取該設備在物理坐標系(x，y, z)下，各網格點X方向偏移量A x，y方向偏移量A y，Z方向偏移量A z ； b2)根據物理坐標系和圖像坐標系之間的轉換矩陣M,計算圖像坐標系中RO方向，PE方向和SS方向的網格點變形量。
5.如權利要求4所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，所述圖像坐標
6.如權利要求4所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，所述步驟b2)中圖像坐標系中網格點RO方向變形量AM，PE方向變形量Ape和SS方向的變形量Ass計算如下:
7.如權利要求2所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，所述步驟c)
中每個像素空間中的原始像素信號幅度值按如下公式計算:
8.如權利要求7所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，對于二維圖像，所述像素的權值為校正后網格覆蓋變形后網格的面積與重建后網格面積的比值。
9.如權利要求8所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，每個像素的權值為該像素點在x、y方向上權值的積與網格面積的比值。
10.如權利要求7所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，對于三維圖像，所述像素的權值為校正后立方體網格覆蓋變形后立方體網格的體積與重建后立方體網格體積的比值。
11.如權利要求10所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在于，每個像素的權值為該像素點在X、y、z方向上權值的積與立方體網格體積的比值。
12.如權利要求2所述的核磁共振圖像梯度場變形校正方法，其特征在干，所述步驟c)中每個像素空間中的原始像素信號幅度值的計算方法如下:將未變形的網格劃分為m*P個，取每個未變形網格中心點的像素幅值代表該網格的像素幅值，計算網格中心點變形后落在重建后的那ー個像素里面，校正后的像素信號幅度值取重建后像素信號值的1/m,然后將來自同一個未變形網格的m個對應像素值之和作為校正后像素的像素值，P為未變形圖像的像素個數，m為自然數。`
【文檔編號】G01R33/565GK103576115SQ201210277366
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2012年8月6日 優先權日:2012年8月6日
【發明者】王文波 申請人:上海聯影醫療科技有限公司