用于纹波消除滤波器的无创评估的方法及装置制造方法及图纸

一种方法，所述方法包括推导输入至纹波消除滤波器的信号的第一功率谱密度函数；推导同时地从纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度函数；根据纹波消除滤波器的谱抑制图像而对第一功率谱密度进行频率整形，以获得测试功率谱密度；以及在测试功率谱密度函数和第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示纹波消除滤波器的降级的性能。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于纹波消除滤波器的无创评估的方法及装置相关申请的交叉引用本申请要求提交于2014年12月30日的美国专利申请号14/585554的优先权，通过引用将该专利申请的整体合并于本文中。
技术介绍
本专利技术的实施例一般涉及成像系统中的噪声滤波。具体实施例涉及对磁共振成像（MRI）系统中的梯度线圈功率放大器噪声进行滤波。通常，由MRI系统所产生的图像的质量将受到它的电子组件的可重复性和保真度的影响。特别地，梯度子系统功率放大器强烈地影响以其使扫描体积体素化（voxellated）（在相等的大小和共同的取向的体积段中扫描）的保真度。例如，功率放大器纹波或转向能够使体素大小和取向的预期的一致性降级。因此，MRI系统提供有用于响应于电子组件（诸如，梯度子系统功率放大器）的性能的偏差而校正图像的装置。一个这样的装置是纹波消除滤波器，提供所述纹波消除滤波器以便通过对梯度功率供应进行脉冲宽度调制而降低在梯度线圈处产生的切换噪声。通常，纹波消除滤波器是仅当尝试诊断昂贵的MR图像的集合中的窄带噪声（在大约梯度线圈功率放大器的脉冲宽度调制频率）的来源时，才为最终用户所知的隐藏组件。确定纹波消除滤波器是否正在适当地工作已经通常是打开滤波器箱且使用手持仪器来读取组件电参数的微创运用。考虑到上文，期望提供用于主动地且无创地评估MRI系统内的纹波消除滤波器的性能的装置和方法。这样的装置和方法还可以有助于实时评估其它类型的电子系统中的纹波消除滤波器的性能。
技术实现思路
本专利技术的实施例实现了一种方法，所述方法包括推导输入至纹波消除滤波器的信号的第一功率谱密度函数；推导同时地从纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度函数；根据纹波消除滤波器的谱抑制图像而对第一功率谱密度进行频率整形，以获得测试功率谱密度；以及在测试功率谱密度函数和第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示纹波消除滤波器的降级的性能。其它实施例实现了一种方法，所述方法包括推导由脉冲宽度调制器的操作产生的信号的第一功率谱密度；推导同时地从纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度；根据纹波消除滤波器的设计谱抑制图像而对第一功率谱密度进行频率整形，以获得测试功率谱密度；以及在测试功率谱密度函数和第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示纹波消除滤波器的降级的性能。某些实施例提供了一种装置，所述装置包括滤波器评估模块，所述滤波器评估模块推导输入至纹波消除滤波器的信号的第一功率谱密度函数；推导同时地从纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度函数；基于同时发生的脉冲宽度调制器输出，获得纹波消除滤波器的设计谱抑制图像；将第一功率谱密度函数乘以设计谱抑制图像，以获得测试谱功率密度函数；并且在测试功率谱密度函数和第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示纹波消除滤波器的降级的性能。其它实施例提供一种装置，所述装置包括脉冲宽度调制器；图像处理模块，所述图像处理模块接收可能包括由脉冲宽度调制器所产生的切换噪声的输入信号；纹波消除滤波器，所述纹波消除滤波器对脉冲宽度调制器输出进行采样，以产生用于从到图像处理模块的输入信号去除切换噪声的抑制图像；以及滤波器评估模块，所述滤波器评估模块推导脉冲宽度调制器输出的第一功率谱密度函数，推导从纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度函数，将第一功率谱密度函数乘以抑制图像，以产生测试功率谱密度，并且在测试功率谱密度函数和第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，将纹波消除滤波器的降级的性能指示给图像处理模块。附图说明从参考附图而阅读下面对非限制的实施例的描述，将更更好地理解本专利技术，其中，在下文中：图1示意地示出示范性的磁共振成像（MRI）系统，其中实现本专利技术的实施例。图2示意地示出在图1的示范性的MRI系统中使用的梯度功率放大器和纹波消除滤波器。图3以图表的方式示出在图1的MRI系统的操作期间由图2的梯度功率放大器产生的梯度波形。图4以图表的方式示出图2的纹波消除滤波器的谱抑制图像。图5示意地示出根据本专利技术的实施例的配置成实现用于监测图2的纹波消除滤波器的性能的方法的滤波器评估模块。图6以图表的方式示出包括在10kHz的脉冲宽度调制频率的由图2的梯度功率放大器产生的噪声的桥电压数据和线圈电压数据。图7以图表的方式示出基于图6的电压数据的线圈电压的功率谱密度和桥电压的功率谱密度。图8以图表的方式示出包括在20kHz的脉冲宽度调制频率的由图2的梯度功率放大器产生的噪声的桥电压数据和线圈电压数据。图9以图表的方式示出基于图8的电压数据的线圈电压的功率谱密度和桥电压的功率谱密度。具体实施方式将在下文中详细参考本专利技术的示范性的实施例，其示例在附图中被图示。在可能的情况下，在附图通篇使用的相同的参考字符表示相同或相似的部分，而没有重复的描述。虽然为了说明的清楚，关于MRI系统而描述本专利技术的示范性的实施例，但通常本专利技术的实施例还可应用于实时地评估纹波消除滤波器的性能。如本文中所使用的，术语“基本上”、“通常”以及“大约”指示相对于适合于实现组件或组合件的功能目的的理想的预期条件的在可合理地实现的制造和组装公容限内的条件。术语“实时”意味着与进行中的过程基本上同时进行，且响应于进行中的过程，即，能够提供反馈信号，以响应于所监测的过程变量超过阈值而使进行中的过程中断。图1示出结合本专利技术的实施例且配置用于与本专利技术的实施例一起使用的示范性的磁共振成像（MRI）系统10的主要组件。从操作人员控制台12控制系统的操作，所述操作人员控制台12包括键盘或其它输入设备13、控制面板14以及显示屏16。输入设备13能够包括鼠标、操纵杆、键盘、跟踪球、触摸激活屏幕、光棒、语音控制或者任何类似或等效的输入设备，并且可以用于交互的几何结构规定。控制台12通过链路18而与单独的计算机系统20通信，其使得操作人员能够对显示屏16上的图像的产生和显示进行控制。计算机系统20包括通过底板20a而彼此通信的许多模块。计算机系统20的模块包括图像处理器模块22、CPU模块24以及存储器模块26，其可以包括用于存储图像数据阵列的帧缓存器。计算机系统20被链接至存档媒体设备、永久或备份存储器存储设备或网络以用于图像数据和程序的存储，并且通过高速信号链路34而与单独的MRI系统控制32通信。计算机系统20和MRI系统控制32共同地形成“MRI控制器”33。根据本专利技术的实施例和方面，MRI控制器33配置成例如通过实现进一步在下文中讨论的示范性的算法而实现用于对水、脂肪和硅酮单独地进行成像的方法。MRI系统控制32包括通过底板32a而连接在一起的模块集合。这些包括CPU模块36以及脉冲发生器模块38。CPU模块36通过串行链路40而与操作人员控制台12连接。MRI系统控制32正是通过链路40而从操作人员接收命令，以指示待执行的扫描序列。CPU模块36操作系统组件，以实行预期的扫描序列，并且产生指示所产生的RF脉冲的定时、强度和形状以及数据采集窗口的定时和长度的数据。CPU模块36与通过MRI控制器33而操作的若干组件连接，这些组件包括脉冲发生器模块38（所述脉冲发生器模块38对梯度放大器42进行控制，在下文中进一步进行讨论）、生理采集控制器（“PAC”）44以及扫描室接口电路4本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包含：推导输入至纹波消除滤波器的信号的第一功率谱密度函数；推导同时地从所述纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度函数；根据所述纹波消除滤波器的谱抑制图像而对所述第一功率谱密度进行频率整形，以获得测试功率谱密度；以及在所述测试功率谱密度函数和所述第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示所述纹波消除滤波器的降级的性能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.30 US 14/5855541.一种方法，包含：推导输入至纹波消除滤波器的信号的第一功率谱密度函数；推导同时地从所述纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度函数；根据所述纹波消除滤波器的谱抑制图像而对所述第一功率谱密度进行频率整形，以获得测试功率谱密度；以及在所述测试功率谱密度函数和所述第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示所述纹波消除滤波器的降级的性能。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预定的标准包括跨基本噪声频率周围的采样带宽的功率积分之间的小于5%的差。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述采样带宽不小于所述基本噪声频率的+/-1%。4.如权利要求3所述的方法，其中，所述采样带宽不超过所述基本噪声频率的+/-10%。5.如权利要求2所述的方法，其中，所述基本噪声频率作为脉冲宽度调制器切换频率的倍数而建立。6.如权利要求2所述的方法，其中，所述基本噪声频率作为与所述第一功率谱密度函数的最大值对应的频率而建立。7.一种方法，包含：推导由脉冲宽度调制器的操作而产生的信号的第一功率谱密度；推导同时地从纹波消除滤波器输出的信号的第二功率谱密度；根据所述纹波消除滤波器的设计谱抑制图像而对所述第一功率谱密度进行频率整形，以获得测试功率谱密度；以及在所述测试功率谱密度函数和所述第二功率谱密度函数在预定的标准内未能匹配的情况下，指示所述纹波消除滤波器的降级的性能。8.如权利要求7所述的方法，其中，所述预定的标准包括跨基本噪声频率周围的采样带宽的功率积分之间的小于5%的差。9.如权利要求8所述的方法，其中，所述采样带宽不小于所述基本噪声频率的+/-1%。10.如权利要求9所述的方法，其中，所述采样带宽不超过所述基本噪声频率的+/-10%。11.如权利要求8所述的方法，其中，所述基本噪声频率作为脉冲宽度调制器切换频率的倍数而建立。12.如权利要求8所述的方法，其中，所述基本噪声频率作为与所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：L弗里戈，M弗里曼，M维扎，D林克，M罗斯，S韦伯，A帕诺斯，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：美国,US