基于欠采樣技術(shù)的MRI圖像重建研究.pdf

1、磁共振成像技術(shù)(Magnetic Resonance Imaging, MRI)是醫(yī)學(xué)診斷和研究的重要手段之一，如何在縮短成像時間的同時不降低甚至提高圖像整體或局部質(zhì)量是目前研究的重點和難點。為提高磁共振的成像速度，可采用硬件改進(jìn)和軟件處理的方法。Chirp Z變換可以看成是傅里葉變換的擴展，也可以看成是普通Z變換在Z平面上的二次采樣。Chirp Z變換的局部頻率細(xì)化功能可否用于MRI欠采樣和圖像局部質(zhì)量提高？針對這個問題，本文在對壓縮

2、感知-磁共振成像技術(shù)(Co mp ressed Sensing-Magnetic Resonance Imaging, CS-MRI)原理學(xué)習(xí)研究的基礎(chǔ)上，探究了Chirp Z變換方法與CS-MRI結(jié)合的可能性，提出了Chirp Z變換與CS-MRI重建算法相結(jié)合的MRI圖像處理方法，利用C hirp Z變換的頻譜細(xì)化和多參數(shù)調(diào)控優(yōu)勢，尋找提高磁共振圖像局部細(xì)節(jié)顯示能力的新途徑，主要工作內(nèi)容有：
　　首先，研究分析了Chirp Z

3、變換及其逆變換的原理和軟件算法，將其用于圖像處理和重建，通過大量仿真實驗探討了Chirp Z變換中初始采樣點半徑A0、初始采樣點相角θ0、螺旋伸展率W0和兩采樣點之間相角φ0的含義，以及這些參數(shù)對圖像相應(yīng)K空間、重建圖像的影響。
　　其次，基于Chirp Z變換和CS-MRI重建算法各自的優(yōu)勢，研究了Chirp Z變換與正交匹配追蹤算法結(jié)合的磁共振圖像重建算法。在相同的仿真環(huán)境下，以正交匹配追蹤算法為重建算法，通過實驗方法比較了本

4、文的Chirp Z算法、離散傅里葉變換、小波稀疏變換、離散余弦變換的重建效果，分析了不同算法的優(yōu)缺點。
　　最后，研究了Chirp Z變換與CS-MRI重建算法——小波樹稀疏算法結(jié)合的MRI圖像處理方法，將 Chirp Z變換、小波樹稀疏以及全變差三種方法組合，共同作為MRI圖像重建時的稀疏約束，重建過程以交替最小化思想為基礎(chǔ)，結(jié)合了快速組合分裂算法。不同采樣率下的仿真實驗結(jié)果表明，與其他算法相比，采用Chirp Z變換與小波樹稀