一种MRI图像重建方法、系统及介质

本技术涉及医学图像，具体而言，涉及一种mri图像重建方法、系统及介质。

背景技术：

1、磁共振成像(magnetic resonance imaging，mri)是一种重要的医学成像技术，广泛应用于临床诊断和研究。然而，mri图像的采集过程中可能受到各种因素的影响，导致图像质量会降低。例如，患者的呼吸或心跳运动、磁场不均匀性以及硬件限制等都可能导致图像中的噪声、伪影和模糊。

2、为了提高mri图像的质量，当前已经开发出许多图像重建方法。然而，传统的图像重建方法往往依赖于手工设计的优化算法和先验知识，可能难以应对复杂和嘈杂的图像。

3、针对上述问题，亟待解决方案。

技术实现思路

1、本技术的目的在于提供一种mri图像重建方法、系统及介质，根据全采样mri图像获取欠采样mri图像，并基于欠采样mri图像与区域质量映射图模块获取区域质量映射图，并基于区域质量映射图获取欠采样mri图像的全局图像特征以及局部图像特征，然后基于区域质量映射图、全局图像特征以及局部图像特征获取重建mri图像。本技术旨在解决难以应对复杂和嘈杂的图像的问题，提高mri图像质量。

2、本技术第一方面提供了一种mri图像重建方法，包括以下步骤：

3、将全采样mri图像进行模拟欠采样预处理获取欠采样mri图像，所述全采样mri图像为采集的原始mri图像数据；

4、基于欠采样mri图像与区域质量映射图预测模块获取区域质量映射图，区域质量映射图预测模块至少由欠采样mri图像确定；

5、获取欠采样mri图像的全局图像特征以及局部图像特征；

6、基于区域质量映射图、全局图像特征以及局部图像特征获取重建mri图像。

7、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，所述将全采样mri图像进行模拟欠采样预处理获取欠采样mri图像，包括：

8、将所述全采样mri图像的数据进行二维傅里叶变换获取k空间下的第一频域数据，所述k大于等于0；

9、采样所述第一频域数据并处理丢失数据得到第二频域数据，所述丢失数据为采样到的丢失的数据；

10、将第二频域数据进行二维逆傅里叶变换获取所述欠采样mri图像。

11、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，所述质量映射图预测模块的函数为：

12、mi＝map_predict(xi)；

13、其中，所述xi为所述欠采样mri图像，所述mi为所述区域质量映射图，所述map_predict(·)为将所述欠采样mri图像映射到所述区域质量映射图的深度卷积神经网络模块。

14、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，所述区域质量映射图预测模块的损失函数为mse损失函数lmse，所述lmse为如下公式：

15、

16、其中，lmse表示均方误差损失，n表示像素数量，ii和分别表示所述区域质量映射图和图像标签的第i个像素值，所述图像标签由所述欠采样mri图像与所述全采样mri图像差异得到。

17、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，所述获取所述欠采样mri图像的全局图像特征以及局部图像特征，包括：

18、获取所述欠采样图像的第一特征图；

19、基于所述第一特征图获取所述局部特征；

20、对所述区域质量映射图进行权重分配获取权重区域质量映射图；

21、基于所述权重区域质量映射图从所述第一特征图获取所述全局图像特征。

22、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，所述基于所述区域质量映射图、所述全局图像特征以及所述局部图像特征获取重建mri图像，包括：

23、融合所述区域质量映射图、所述全局图像特征以及所述局部图像特征获取第二特征图，所述第二特征图的融合公式为：

24、f′i＝fl×mi+fg×(1-mi)

25、其中，fl为所述局部图像特征，fg为所述全局图像特征，mi是所述区域质量映射图，fi′为所述第二特征图；

26、解码所述第二特征图获取所述重建mri图像。

27、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，所述重建mri图像的损失函数为：

28、

29、其中，n表示像素数量，mk和分别表示所述重建mri图像和所述全采样mri图像的第i个像素值，x和y分别表示所述全采样mri图像和所述重建mri图像，θ1和θ2分别是所述lossmri_mse和所述lossssim的权重系数。

30、可选的，在本技术所述的mri图像重建方法中，获取所述重建mri图像的函数为：

31、yi＝recon(xi)

32、其中，xi为欠采样mri图像，欠采样mri图像为函数的输入，yi为所述重建mri图像，recon(·)为将所述欠采样mri图像映射到所述重建mri图像的深度卷积神经网络模型。

33、第二方面，本技术提供了一种mri图像重建系统，该系统包括：存储器及处理器，所述存储器中包括一种mri图像重建方法的程序，所述一种mri图像重建方法的程序被所述处理器执行时实现以下步骤：

34、将全采样mri图像进行模拟欠采样预处理获取欠采样mri图像，所述全采样mri图像为采集的原始mri图像数据；

35、基于所述欠采样mri图像与区域质量映射图预测模块获取区域质量映射图，所述区域质量映射图预测模块至少由所述欠采样mri图像确定；

36、基于所述区域质量映射图获取所述欠采样mri图像的全局图像特征以及局部图像特征；

37、基于所述区域质量映射图、所述全局图像特征以及所述局部图像特征获取重建mri图像。

38、可选的，在本技术所述的mri图像重建系统中，所述将全采样mri图像进行模拟欠采样预处理获取欠采样mri图像，包括：

39、将所述全采样mri图像的数据进行二维傅里叶变换获取k空间下的第一频域数据，所述k大于等于0；

40、采样所述第一频域数据并处理丢失数据得到第二频域数据，所述丢失数据为采样到的丢失的数据；

41、将第二频域数据进行二维逆傅里叶变换获取所述欠采样mri图像。

42、第三方面，本技术还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中包括一种mri图像重建方法程序，所述一种mri图像重建方法程序被处理器执行时，实现如上述任一项所述的一种mri图像重建方法的步骤。

43、由上可知，本技术提供的一种mri图像重建方法、系统及介质，根据全采样mri图像获取欠采样mri图像，并基于欠采样mri图像与区域质量映射图模块获取区域质量映射图，并基于区域质量映射图获取欠采样mri图像的全局图像特征以及局部图像特征，然后基于区域质量映射图、全局图像特征以及局部图像特征获取重建mri图像。基于区域质量映射图可以获取欠采样mri图像的全局图像特征以及局部图像特征，进而基于区域质量映射图将全局图像特征以及局部图像特征得到重建mri图像，以此可以降低图像噪声、伪影和模糊等由各种因素造成的不良影响，提高mri图像的质量。本技术旨在解决难以应对复杂和嘈杂的图像的问题，提高mri图像质量。

44、本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。