【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及图像处理和生理监测，尤其涉及的是一种基于激光散斑图像的磁共振门控方法、装置、终端及介质。
技术介绍
1、心血管磁共振成像（cardiovascular magnetic resonance，cmr）是一种非侵入性的医学成像技术，可以提供高分辨率的心血管图像，用于评估心脏结构和功能，以及相关的血管系统，如主动脉、冠状动脉等，对心血管疾病的诊断和治疗提供重要支持，但是cmr成像往往会存在运动伪影。
2、现有技术中常借助门控技术来克服运动伪影的产生，门控技术是利用外部信号触发图像采集与心脏周期同步，从而有效减轻心脏周期性运动伪影。常用的门控技术有心电信号（electrocardiogram，ecg）门控和脉搏波（photoplethysmography，ppg）门控，其中ecg门控容易受到强磁场的干扰，ppg门控存在传导时间差异，均容易带来心脏运动伪影。可见，利用现有的心电门控技术采集的心脏磁共振图像质量较差，无法精准地提取心脏运动信号。
技术实现思路
1、鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种基于激光散斑图像的磁共振门控方法、装置、终端及介质，旨在解决现有技术中存在的采集的心脏磁共振图像质量较差，无法精准地提取心脏运动信号的问题。
2、为了实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种基于激光散斑图像的磁共振门控方法，应用于基于激光散斑图像的磁共振门控装置，所述装置包括一个相机和一个激光灯，包括以下步骤：
3、基于预设的时空映射
4、基于所述离焦干涉散斑图像序列，获得所述心脏的复合运动信号，所述复合运动信号是基于心脏运动和呼吸运动共同构成；
5、基于所述复合运动信号，确定所述心脏的时序相位特征；
6、响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动信号。
7、可选的，所述基于预设的时空映射模型，利用所述相机采集预设时间段内在所述激光灯照射下心脏的离焦干涉散斑图像序列，包括：
8、基于预设的时空映射模型，利用所述激光灯照射在所述心脏的预设位置；
9、利用所述相机采集预设时间段内所述心脏的离焦干涉散斑图像序列。
10、可选的，所述基于所述离焦干涉散斑图像序列，获得所述心脏的复合运动信号，包括：
11、基于所述离焦干涉散斑图像序列，获得离焦散斑信号；
12、利用光流算法对所述离焦散斑信号进行信号提取，获得所述心脏的复合运动信号。
13、可选的，所述基于所述复合运动信号，确定所述心脏的时序相位特征，包括：
14、按照心脏的运动阶段对所述复合运动信号进行划分，确定心脏的各个运动阶段对应的复合运动信号片段；
15、按照所有所述运动阶段对应的复合运动信号片段的时序进行特征提取，确定所述心脏的时序相位特征。
16、可选的，所述响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动信号，包括：
17、响应于检测到预设的呼吸运动特征点和预设的心跳运动特征点；
18、当检测到所述呼吸运动特征点后，若在相同的呼吸周期内检测到一个或多个所述心跳运动特征点，则触发核磁共振扫描与每个所述心跳运动特征点对应时相的图像，获得心跳图像数据；
19、基于所述时序相位特征对所述心跳图像数据进行重建，获得心脏运动信号；
20、基于所述复合运动信号和所述心脏运动信号，获得呼吸运动信号。
21、可选的，所述响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动信号，包括：
22、响应于检测到预设的呼吸运动特征点和预设的心跳运动特征点；
23、当检测到所述呼吸运动特征点后，若在相同的呼吸周期内检测到所述心跳运动特征点，则触发核磁共振扫描整个心跳运动周期的图像，获得心跳图像数据；
24、基于所述时序相位特征对所述心跳图像数据进行重建，获得心脏运动信号；
25、基于所述复合运动信号和所述心脏运动信号，获得呼吸运动信号。
26、本专利技术第二方面提供一种基于激光散斑图像的磁共振门控装置，所述装置包括至少一个相机和至少一个激光灯，还包括：
27、时空映射模型构建模块，用于基于所述相机和受检者的心脏的位置，构建时空映射模型；
28、离焦散斑图像采集模块，用于基于预设的时空映射模型，利用所述相机采集预设时间段内在所述激光灯照射下心脏的离焦干涉散斑图像序列；
29、复合运动信号提取模块，用于基于所述离焦干涉散斑图像序列，获得所述心脏的复合运动信号，所述复合运动信号是基于心脏运动和呼吸运动共同构成；
30、时序相位特征提取模块，用于基于所述复合运动信号，确定所述心脏的时序相位特征；
31、信号分离模块，用于响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动信号。
32、本专利技术第三方面提供一种终端，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于激光散斑图像的磁共振门控程序，所述基于激光散斑图像的磁共振门控程序被所述处理器执行时实现任意一项上述基于激光散斑图像的磁共振门控方法的步骤。
33、本专利技术第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有基于激光散斑图像的磁共振门控程序，所述基于激光散斑图像的磁共振门控程序被处理器执行时实现任意一项上述基于激光散斑图像的磁共振门控方法的步骤。
34、与现有技术相比，本方案的有益效果如下：
35、本专利技术主要是使用调整到离焦状态的相机拍摄经过人体胸腔反射的激光干涉散斑图像，激光散斑心振图心血管磁共振门控无需接触人体，不受磁共振强磁场的干扰；通过分析连续的散斑图像可以精准地重建基于相机的心振图（camera-seismocardiography，camera-scg），并基于重建的基于相机的心振图信号触发磁共振系统按照构建的新型复合式门控策略，以根据激光散斑运动同步地提取心脏运动信号和呼吸运动信号，能够有效减轻心脏搏动造成的运动伪影。本专利技术所提出的新型的复合式门控策略仅依赖单个离焦相机，具有非接触、高精度、对由磁场引起的扰动具有鲁棒性的优点，可简化磁共振流程，提供更舒适的使用体验，能够有效消除磁共振成像过程中存在的呼吸、心脏运动伪影。
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1.一种基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，应用于基于激光散斑图像的磁共振门控装置，所述装置包括至少一个相机和至少一个激光灯，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述基于预设的时空映射模型，利用所述相机采集预设时间段内在所述激光灯照射下心脏的离焦干涉散斑图像序列，包括：
3.根据权利要求1所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述基于所述离焦干涉散斑图像序列，获得所述心脏的复合运动信号，包括：
4.根据权利要求1所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述基于所述复合运动信号，确定所述心脏的时序相位特征，包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动信号，包括：
6.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动
7.一种基于激光散斑图像的磁共振门控装置，其特征在于，所述装置包括至少一个相机和至少一个激光灯，还包括：
8.一种终端，其特征在于，所述终端包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的基于激光散斑图像的磁共振门控程序，所述基于激光散斑图像的磁共振门控程序被所述处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述基于激光散斑图像的磁共振门控方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有基于激光散斑图像的磁共振门控程序，所述基于激光散斑图像的磁共振门控程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述基于激光散斑图像的磁共振门控方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，应用于基于激光散斑图像的磁共振门控装置，所述装置包括至少一个相机和至少一个激光灯，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述基于预设的时空映射模型，利用所述相机采集预设时间段内在所述激光灯照射下心脏的离焦干涉散斑图像序列，包括：
3.根据权利要求1所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述基于所述离焦干涉散斑图像序列，获得所述心脏的复合运动信号，包括：
4.根据权利要求1所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述基于所述复合运动信号，确定所述心脏的时序相位特征，包括：
5.根据权利要求1-4任一项所述的基于激光散斑图像的磁共振门控方法，其特征在于，所述响应于检测到所述时序相位特征，利用预设的门控策略提取心脏振动信号和呼吸运动信号，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：王文锦，朱银根，莫海淼，董哲康，章星星，纪建松，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：
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