医学图像的边缘检测方法、核磁共振设备与流程

本发明涉及医学图像检测，尤其涉及一种医学图像的边缘检测方法、梯度敏感度的校正方法及系统、核磁共振设备。

背景技术：

1、随着医学科技的进步，医学影像能够为临床医生提供影像诊断报告，对科研、临床治疗、辅助临床治疗等方面有着极其重要的价值。其中，核磁共振成像由于无放射性、对人体无害、分辨度高、解剖显示清晰以及能清楚显示肌肉病理结构等优点而在临床医学中广泛采用。

2、核磁共振成像主要是采用磁共振系统进行，磁共振系统中一般包括主磁体和梯度线圈、射频线圈、图像重建模块等器件。其中主磁体用于产生主磁场环境，梯度线圈可以在主磁场环境中产生梯度磁场，射频线圈可以在成像空间中产生射频脉冲，图像重建模块主要对接收的磁共振信号进行图像重建，获得磁共振图像。梯度脉冲在核磁共振成像中具有十分重要的意义：其一，梯度脉冲能够与射频脉冲配合形成扫描序列，其决定了组织的激发轮廓；其二，用作梯度编码的梯度脉冲是最重要的空间编码方式。然而，由于梯度线圈的电学特性以及梯度放大器的带宽限制、磁体空间内的导体结构等原因，实际在主磁场环境中产生的梯度磁场总是与扫描序列中设计的理想梯度波形存在一定的偏差，也就是梯度波形变形或波形失真。梯度波形失真造成激发/采样k空间轨迹的变化，从而会引起激发轮廓变形，图像形变。

3、因此，在实际进行磁共振成像过程中，通常都要对梯度线圈产生的梯度磁场强度进行校正，保证其实际下发梯度的准确性，简称对梯度进行校正。相关技术中在进行梯度磁场强度校正时，一般是将完全球形的水模严格放置在主磁体的中心，之后对水模进行成像，并通过对获得的水模的图像进行数据分析，包括几何形状等，获得校正的参数，以实现对梯度磁场强度的校正。而梯度校正中必不可少的环节为医学图像的边缘检测，现有的医学图像边缘检测流程大多基于检测对象的整个图像进行，大致为：基于检测对象的原始图像，确定分别对应x方向和y方向的两组3*3的矩阵，其中x为横向，y为纵向，将之与图像作平面卷积，即可分别得出横向及纵向的亮度差分近似值。具体地，利用像素的上、下、左、右邻域的灰度加权算法，根据在边缘点处达到极值这一原理进行边缘检测。但由于前述方法对噪声存在的区域没有过滤和判断，因此常造成图像边缘检测不清晰而容易导致误判，进而当校正梯度敏感度时由于梯度敏感度不精准，会导致球形水模的二维图像失真。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的上述缺陷，提供一种医学图像的边缘检测方法、梯度敏感度的校正方法及系统、电子设备及存储介质、核磁共振设备。

2、本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

3、本发明提供了一种医学图像的边缘检测方法，包括：

4、获取检测对象的待处理图像；

5、对所述待处理图像进行小波分解处理，以生成所述待处理图像对应的低频图像，所述低频图像包含所述待处理图像的低频分量；

6、基于sobel算子处理所述低频图像，以获取所述检测对象的边缘轮廓。

7、较佳地，所述方法还包括：

8、对所述边缘轮廓进行拟合处理。

9、本发明还提供了一种梯度敏感度的校正方法，适用于核磁共振系统，包括：

10、获取检测对象的待处理图像，所述待处理图像为磁共振图像；

11、基于所述待处理图像获取低频图像，所述低频图像包含所述待处理图像的低频分量；

12、基于所述低频图像获取所述检测对象的边缘轮廓；

13、根据所述边缘轮廓，校正所述梯度敏感度。

14、较佳地，根据所述边缘轮廓，校正所述梯度敏感度的步骤包括：

15、根据所述边缘轮廓，获取检测对象测量轴长参数；

16、比较所述测量轴长参数与检测对象的物理轴长参数，并根据比较结果对所述梯度敏感度进行校正。

17、较佳地，在获取检测对象测量轴长参数之前，还包括：

18、对所述边缘轮廓进行拟合处理。

19、较佳地，所述待处理图像为分别在x、y和z轴三个梯度方向上施加编码梯度获得，对应的，所述梯度敏感度的校正包括x轴梯度敏感度校正、y轴梯度敏感度校正和z轴梯度敏感度校正。

20、本发明还提供了一种梯度敏感度的校正系统，包括：

21、医学图像获取模块，用于获取检测对象的待处理图像，所述待处理图像为磁共振图像；

22、低频图像获取模块，用于基于所述待处理图像获取低频图像，所述低频图像包含所述待处理图像的低频分量；

23、边缘检测模块，用于基于所述低频图像获取所述检测对象的边缘轮廓；

24、校正模块，用于根据所述边缘轮廓，校正所述梯度敏感度。

25、较佳地，所述校正模块用于：

26、根据所述边缘轮廓，获取检测对象测量轴长参数；

27、比较所述测量轴长参数与检测对象的物理轴长参数，并根据比较结果对所述梯度敏感度进行校正。

28、较佳地，所述校正模块还用于：

29、在获取检测对象测量轴长参数之前，对所述边缘轮廓进行拟合处理。

30、本发明还提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的医学图像的边缘检测方法和/或梯度敏感度的校正方法。

31、本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的医学图像的边缘检测方法和/或梯度敏感度的校正方法。

32、本发明还提供了一种核磁共振设备，包括：

33、主磁体，用于形成主磁场环境，所述主磁体环绕形成扫描腔；

34、梯度线圈，设置在所述扫描腔内，用于产生梯度脉冲以形成梯度场；

35、射频线圈，设置在所述扫描腔内，用于产生射频脉冲，以激发检测对象体内的核自旋；

36、控制器，连接所述梯度线圈和射频线圈，所述控制器用于控制所述梯度线圈、所述射频线圈分别产生所述梯度脉冲、所述射频脉冲，以获取检测对象的磁共振信号；

37、处理器，用于根据所述磁共振信号重建得到待处理图像；基于所述待处理图像获取低频图像，所述低频图像包含所述待处理图像的低频分量；基于所述低频图像获取所述检测对象的边缘轮廓；根据所述边缘轮廓，生成梯度校正因子；

38、所述控制器还与所述处理器连接，用于接收所述梯度校正因子，并根据所述梯度校正因子校正所述梯度线圈产生梯度场的强度。

39、本发明的积极进步效果在于：本发明的医学图像的边缘检测方法、梯度敏感度的校正方法及系统、核磁共振设备通过对低频图像采用sobel算子进行边缘检测，不仅可以提升检测结果的准确度和检测过程的运算效率，并且大幅减小了噪声影响，从而能够针对更大信噪比范围的图像进行边缘检测，显著拓宽了边缘检测方法的应用场景。

技术特征：

1.一种医学图像的边缘检测方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的医学图像的边缘检测方法，其特征在于，所述边缘检测方法还包括：

3.一种梯度敏感度的校正方法，适用于核磁共振系统，其特征在于，包括：

4.如权利要求3所述的梯度敏感度的校正方法，其特征在于，根据所述边缘轮廓，校正所述梯度敏感度的步骤包括：

5.如权利要求4所述的梯度敏感度的校正方法，其特征在于，在获取检测对象测量轴长参数之前，还包括：

6.如权利要求4或5所述的梯度敏感度的校正方法，其特征在于，所述待处理图像为分别在x、y和z轴三个梯度方向上施加编码梯度获得，对应的，所述梯度敏感度的校正包括x轴梯度敏感度校正、y轴梯度敏感度校正和z轴梯度敏感度校正。

7.一种梯度敏感度的校正系统，其特征在于，包括：

8.如权利要求7所述的梯度敏感度的校正系统，其特征在于，所述校正模块用于：

9.如权利要求8所述的梯度敏感度的校正系统，其特征在于，所述校正模块还用于：

10.一种核磁共振设备，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种医学图像的边缘检测方法、梯度敏感度的校正方法及系统、核磁共振设备；所述医学图像的边缘检测方法包括：获取待处理图像；对待处理图像进行小波分解处理，以生成对应的低频图像，低频图像包含所述待处理图像的低频分量；基于Sobel算子处理低频图像，以获取待处理图像检测对象的边缘检测结果。本发明通过对低频图像采用Sobel算子进行边缘检测，不仅可以提升检测结果的准确度和检测过程的运算效率，并且大幅减小了噪声影响，从而能够针对更大信噪比范围的图像进行边缘检测，显著拓宽了边缘检测方法的应用场景。

技术研发人员：张晨曦
受保护的技术使用者：上海联影医疗科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1