一種基于參數(shù)法的核磁共振圖像分割方法及設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于參數(shù)法的核磁共振圖像分割方法及設備，屬于圖像處理【技術領域】。本發(fā)明的分割方法是在現(xiàn)有的參數(shù)法目標函數(shù)模型的基礎上，引入一項新規(guī)則項：使迭代結果對于偏移場的初始化不敏感，對于原有目標函數(shù)模型的許多個極小值，新增加的規(guī)則項會促使偏移場收斂在1左右，能使迭代最終準確的停止在使真實圖像與待分割圖像最相近的極小值處，得到理想的分割結果?；诒景l(fā)明的分割方法，本發(fā)明還公開了一種核磁共振成像設備，能夠對于偏移場的對應參數(shù)任意初始化的情況下準確的分割出所需求的區(qū)域，輸出高質量的腦組織核磁共振圖像。
【專利說明】—種基于參數(shù)法的核磁共振圖像分割方法及設備【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于圖像處理【技術領域】，尤其涉及對腦組織的核磁共振圖像的圖像分割處理技術。
【背景技術】
[0002]在近代的醫(yī)學科技的發(fā)展中，診斷圖像起到了一個至關重要的作用。MRI (核磁共振成像)、CT(計算機斷層成像)等醫(yī)學成像技術在醫(yī)學中的用途越來越普及，隨著圖像處理技術的進步，對醫(yī)學影像設備采集到的醫(yī)學圖像往往都是經過進一步的圖像處理之后，才輸出相應的醫(yī)學圖像供分析使用。如關于腦組織的核磁共振圖像，由于核磁共振成像的原理，由于受射頻場的不均勻性、MR(核磁共振)設備本身以及被檢測生命體的腦袋不同組織之間的差異性和腦組織的容積效應等影響，所采集的圖像灰度沿某一方向緩慢變化，造成所采集的腦組織圖像同一組織(如白質、灰質或腦脊液)像素不均勻的情況(即圖像存在偏移場)，對于這種很多灰度不均勻或存在弱邊界的圖像，準確、快速的圖像分割往往比較困難。因此，在進行圖像分析前常常需要對圖像的灰度不均勻進行校正。
[0003]當前，關于腦組織的核磁共振圖像的偏移場的校正方法主要分為兩大類，分別是預校正和后期校正。預校正的方法作用于圖像的采集階段，運用特殊的硬件和序列避免灰度的不均勻。這種方法雖然能很好的校正由核磁共振掃描儀所造成的灰度不均勻，但是不能糾正由于人腦不同組織之間的差異性和腦組織的容積效應等影響產生的灰度不均勻的圖像問題；相比之下，后期校正方法則完全依賴所采集的原始圖像，則能很好的處理各種原因造成的灰度不均勻。
[0004]在后期校正法中，比較常用的方法是在圖像分割的基礎上進行偏移場的校正，分割和校正偏移場在迭代的過程中交叉進行，互相促進，最終達到精確的結果。其中比較具有代表性的是參數(shù)法模型。在參數(shù)法模型中，將偏移場和噪聲作為MR圖像灰度不均勻的
主要原因，由此得到采集圖像的擬合項:/(.r) = /)(.v),/(.v) + /?(A-),其中，I(x)是待處理圖像I (采集的原始圖像)在像素點X處的像素值，b是未知的偏移場(/;(x)表示偏移場在像素
點X處的像素值)j表示待還原的真實圖像(J(X)表示真實圖像在像素點X處的像素值)，η(χ)是像素點χ的加性噪聲，根據核磁共振成像原理，設置用一系列(Μ個)基函數(shù)gk(x)
構成偏移場A的擬合項=
【權利要求】
1.一種基于參數(shù)法的核磁共振圖像分割方法，其特征在于，包括下列步驟: 步驟1:輸入采集的腦組織的核磁共振圖像I;步驟 2:基于參數(shù)法模型 /(..V) = b(x)J(x) + /7(1)確定參數(shù) W = (W1,...，wM)T、c =(C1,...，CN)T和U(X) = (U1(X),...，uN (X))τ取值，其中I (X)表示所述圖像I在像素點X處的像素值，偏移場~在像素點X處的像素值
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟202，203分別為: 步驟202:分別選取三個參數(shù)w、c和U(X)中的任意兩個參數(shù)的當前取值，根據目標函數(shù)
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟202中，設定計數(shù)值t，初始化為0，步驟202每執(zhí)行完成一次，則計數(shù)值t加I ; 則所述步驟203為:判斷計數(shù)值t是否大于或等于預設閾值，若是，則令W = n c = c,l/0)=t>(.T)并執(zhí)行步驟3 ;否則令u，= il.、C = C > C/(x) = t>(x)并返回步驟202。
4.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述步驟202中，設定計數(shù)值t，初始化為0，步驟202每執(zhí)行完成一次，則計數(shù)值t加I ; 則所述步驟203為:判斷計數(shù)值t是否大于或等于預設閾值，若是，則執(zhí)行步驟3，否則返回步驟202。
5.如權利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于，所述步驟203中，預設閾值e的取值的數(shù)量級在10_2以內。
6.一種核磁共振成像設備，其特征在于，包括核磁共振圖像采集單元、圖像處理單元，輸出單元和電源單元，所述電源單元用于為磁圖像采集單元、圖像處理單元，輸出單元供電；所述核磁共振圖像采集單元用于采集腦組織的核磁共振圖像I，并將所述核磁共振圖像I發(fā)送給圖像處理單元，所述圖像處理單元基于權利要求1、2、3或4所述的分割方法對當前核磁共振圖像I執(zhí)行分割處理，并將分割處理后得到的所述核磁共振圖像I的真實圖像J和偏移場B傳輸至輸出單元，所述輸出單元存儲偏移場0，并輸出顯示所述真實圖像
【文檔編號】G06T5/00GK103971339SQ201410191094
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2014年5月7日 優(yōu)先權日:2014年5月7日
【發(fā)明者】解梅, 靳婧 申請人:電子科技大學