[发明专利]一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法

权利要求书

1.一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

步骤(1)采集变密度随机k空间数据；具体方法为：

1-1、根据图像的结构稀疏性，确定欠采样率；

1-2、根据欠采样率，结合k-空间能量分布规律，在k-空间中心区域稠密采集，在k-空间外围区域随机稀疏采集，生成变密度随机数据采集轨迹；

1-3、根据步骤1-2所确定的数据采集轨迹采集数据；

步骤(2)对磁共振成像图像进行稀疏变换；所述的稀疏变换采用单位变换、有限差分变换、离散余弦变换或离散小波变换；

步骤(3)基于L1范数最小化的非线性优化重建图像；具体方法为：

3-1、确立优化目标，优化目标为m在ψ变换域的L1范数最小，约束条件是m在k空间与y的连续性，域值参数ε是期望的噪声水平，用以控制重建的保真度，即minimize ‖ψm‖₁  s.t.  ‖F_Sm-y‖₂＜ε，其中m为优化变量，ψ为稀疏变换，F_S为欠采样数据的傅立叶变换，y为采集的k空间数据；

3-2、采用复共轭梯度法求解优化目标。

2.根据权利要求1所述的一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法，其特征在于：生成变密度随机数据采集轨迹的方法是对频率编码轴上数据进行常规采样，对相位编码轴和层编码轴上的数据进行变密度随机欠采样；

所述的常规采样为采集该轴上的全部数据点。

3.根据权利要求1所述的一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法，其特征在于：生成变密度随机数据采集轨迹的方法是在变密度螺旋状轨迹上加入随机扰动形成数据采集轨迹。

4.根据权利要求1所述的一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法，其特征在于：生成变密度随机数据采集轨迹的方法是在放射状轨迹上加入随机扰动形成数据采集轨迹。

5.根据权利要求3或4所述的一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法，其特征在于：采集到的数据坐标用插值的方法网格化到笛卡尔坐标系。

6.根据权利要求1所述的一种基于CS压缩感知技术的快速磁共振成像方法，其特征在于：步骤3-1中所述的确立优化目标还包括加入全变差TV优化加权，即minimize ‖ψm‖₁+λTV(m)  s.t.  ‖F_Sm-y‖₂＜ε。