System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法、装置及设备制造方法及图纸_技高网
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一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法、装置及设备制造方法及图纸

技术编号:40432751 阅读:17 留言:0更新日期:2024-02-22 22:58
本发明专利技术公开了一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法、装置及设备,属于核磁共振成像技术以及信号处理技术领域,通过将磁共振接收通道的信号与EMI通道的信号构建成一个矩阵,对接收通道的磁共振信号同时去除,可以用于多个接收通道的噪声去除,不仅能去除磁共振接收通道与EMI通道的电磁干扰噪声相关的部分,也能去除接收通道之间相关的电磁干扰噪声,适用于不同数量接收通道的磁共振电磁干扰噪声去除,并且随着接收通道数量的增加,还能进一步提高成像信噪比,从而解决了现有技术只能针对单一磁共振接收通道进行噪声去除的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核磁共振成像技术以及信号处理,具体涉及一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法、装置及设备


技术介绍

1、传统磁共振需要放置在屏蔽房内,以隔绝环境中的电磁干扰噪声。而低场磁共振成像便携,可移动,因此无屏蔽房。暴露在外界环境下的磁共振成像就会受到电磁噪声干扰。

2、现有的去除电磁干扰(electromagnetic interference,emi)噪声的方法,一般都需要外接电磁干扰感应线圈(emi线圈),在采集磁共振信号的同时来接收环境中的电磁信号。现有技术中,在采集磁共振信号前先空采一段信号,将emi线圈的信号与磁共振线圈接收到的电磁干扰信号做线性拟合,求出emi线圈信号与磁共振中的电磁信号的线性传递函数,并将该线性传递函数应用于采集磁共振信号时的emi信号中,求出磁共振信号中的emi噪声部分。然后用带噪声的磁共振信号减去上一步骤所求出的emi噪声,即可得到去噪后的磁共振信号。该去噪方法是多对一的去噪,也即多个emi线圈去除一个磁共振线圈中的噪声。对于有多个磁共振信号接收线圈的情况下,该方法并不能去除多个接收线圈之间同时采集到的emi噪声,在最终合成单张磁共振图像的时候,这部分噪声会被放大。


技术实现思路

1、本专利技术提供一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法、装置及设备,用以解决现有技术只能针对单一磁共振接收通道进行噪声去除的问题。

2、第一方面,本专利技术提供一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,包括:

3、获取预设采样频率,并在未进行磁共振成像时,以预设采样频率空采电磁干扰噪声,得到电磁干扰噪声数据;

4、以所述电磁干扰噪声数据为基础,构建电磁干扰噪声矩阵,并对所述电磁干扰噪声矩阵进行通道相关性处理,得到噪声相关性矩阵;

5、对所述噪声相关性矩阵进行分解,得到解相关性矩阵,所述解相关性矩阵用于对磁共振图像进行去噪;

6、在进行磁共振成像时,采集携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号,并采用解相关性矩阵对携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号进行去噪处理,得到去噪后的目标磁共振信号,并将去噪后的目标磁共振信号重建为图像信号,得到去噪后的磁共振图像信号。

7、进一步地,获取预设采样频率,并在未进行磁共振成像时,以预设采样频率空采电磁干扰噪声,得到电磁干扰噪声数据,包括:

8、获取预设采样频率;

9、在未进行磁共振成像时,以预设采样频率为基础,通过磁共振多通道阵列接收线圈采集每个通道在多个连续采样时间点上的第一数据点以及通过电磁感应接收线圈采集每个通道的多个连续采样时间点上的第二数据点;

10、根据所述第一数据点以及所述第二数据点,获取电磁干扰噪声数据。

11、进一步地,以所述电磁干扰噪声数据为基础,构建电磁干扰噪声矩阵,包括:

12、以电磁干扰噪声数据中每个通道作为行,以连续时间点上的第一数据点以及第二数据点作为列,得到电磁干扰噪声矩阵;

13、其中,电磁干扰噪声矩阵的数据维度为nc×nnoise,nc表示磁共振多通道阵列接收线圈的通道数与电磁感应接收线圈的通道数相加所得的总通道数,nnoise表示采样时间点的总数。

14、进一步地,对所述电磁干扰噪声矩阵进行通道相关性处理,得到噪声相关性矩阵为:

15、

16、其中,c表示噪声相关性矩阵,m表示电磁干扰噪声矩阵,t表示矩阵转置操作。

17、进一步地,对所述噪声相关性矩阵进行分解,得到解相关性矩阵,包括:

18、将噪声相关性矩阵c进行cholesky矩阵分解,以将噪声相关性矩阵c分解为下三角矩阵与下三角矩阵转置的乘积,即噪声相关性矩阵c=uut;

19、获取下三角矩阵u的逆矩阵,得到解相关性矩阵s=u-1。

20、进一步地,在进行磁共振成像时,采集携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号,包括:

21、在进行磁共振成像时,以预设采样频率为基础,通过磁共振多通道阵列接收线圈采集每个通道在多个连续采样时间点上的第三数据点以及通过电磁感应接收线圈采集每个通道的多个连续采样时间点上的第四数据点,采集携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号。

22、进一步地,采用解相关性矩阵对携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号进行去噪处理,得到去噪后的目标磁共振信号,包括:

23、将携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号转换为目标磁共振信号矩阵;

24、将解相关性矩阵s与目标磁共振信号矩阵相乘,得到去噪后的目标磁共振信号。

25、进一步地,将携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号转换为目标磁共振信号矩阵,包括:

26、以携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号中每个通道作为行,以连续时间点上的第三数据点以及第四数据点作为列,得到目标磁共振信号矩阵;

27、其中,目标磁共振信号矩阵的数据维度为nc×nnoise,nc表示磁共振多通道阵列接收线圈的通道数与电磁感应接收线圈的通道数相加所得的总通道数,nnoise表示采样时间点的总数。

28、第二方面,本专利技术提供一种基于通道相关性的磁共振图像去噪装置,包括噪声数据采集模块、噪声数据处理模块、去噪数据获取模块以及去噪模块;

29、所述噪声数据采集模块,用于获取预设采样频率,并在未进行磁共振成像时,以预设采样频率空采电磁干扰噪声,得到电磁干扰噪声数据;

30、所述噪声数据处理模块,用于以所述电磁干扰噪声数据为基础,构建电磁干扰噪声矩阵,并对所述电磁干扰噪声矩阵进行通道相关性处理,得到噪声相关性矩阵;

31、所述去噪数据获取模块,用于对所述噪声相关性矩阵进行分解,得到解相关性矩阵,所述解相关性矩阵用于对磁共振图像进行去噪;

32、所述去噪模块,用于在进行磁共振成像时,采集携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号,并采用解相关性矩阵对携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号进行去噪处理,得到去噪后的目标磁共振信号,并将去噪后的目标磁共振信号重建为图像信号,得到去噪后的磁共振图像信号。

33、第三方面,一种基于通道相关性的磁共振图像去噪设备,包括处理器和存储器;

34、所述存储器存储计算机执行指令;

35、所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,使得所述处理器执行如第一方面所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法。

36、本专利技术提供的一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法、装置及设备,通过将磁共振接收通道的信号与emi通道的信号构建成一个矩阵,对接收通道的磁共振信号同时去除,可以用于多个接收通道的噪声去除,不仅能去除磁共振接收通道与emi通道的电磁干扰噪声相关的部分,也能去除接收通道之间相关的电磁干扰噪声,适用于不同数量接收通道的磁共振电磁干扰噪声去除,并且随着接收通道数量的增加,还能进一步提高成像信噪比,从而解决了现有技术只能针对单一磁共振接收通道进行噪声去除的问题。

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【技术保护点】

1.一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,获取预设采样频率,并在未进行磁共振成像时,以预设采样频率空采电磁干扰噪声,得到电磁干扰噪声数据,包括:

3.根据权利要求2所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,以所述电磁干扰噪声数据为基础,构建电磁干扰噪声矩阵,包括:

4.根据权利要求3所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,对所述电磁干扰噪声矩阵进行通道相关性处理,得到噪声相关性矩阵为:

5.根据权利要求4所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,对所述噪声相关性矩阵进行分解,得到解相关性矩阵,包括:

6.根据权利要求5所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,在进行磁共振成像时,采集携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号,包括:

7.根据权利要求6所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,采用解相关性矩阵对携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号进行去噪处理,得到去噪后的目标磁共振信号,包括:

8.根据权利要求7所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,将携带电磁干扰噪声的目标磁共振信号转换为目标磁共振信号矩阵,包括:

9.一种基于通道相关性的磁共振图像去噪装置,其特征在于,包括噪声数据采集模块、噪声数据处理模块、去噪数据获取模块以及去噪模块;

10.一种基于通道相关性的磁共振图像去噪设备,其特征在于,包括处理器和存储器;

...

【技术特征摘要】

1.一种基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,获取预设采样频率,并在未进行磁共振成像时,以预设采样频率空采电磁干扰噪声,得到电磁干扰噪声数据,包括:

3.根据权利要求2所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,以所述电磁干扰噪声数据为基础,构建电磁干扰噪声矩阵,包括:

4.根据权利要求3所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,对所述电磁干扰噪声矩阵进行通道相关性处理,得到噪声相关性矩阵为:

5.根据权利要求4所述的基于通道相关性的磁共振图像去噪方法,其特征在于,对所述噪声相关性矩阵进行分解,得到解相关性矩阵,包括:

6....

【专利技术属性】
技术研发人员:张孝通黄以满屈淑娴
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:

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