[发明专利]一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法及系统

权利要求书

1.一种基于稀疏表示的磁共振图像重建方法，其特征在于，包括：

S1、自若干磁共振图像的训练样本中进行特征提取以构造出一对高分辨率字典和低分辨率字典；

S2、基于局部稀疏表示模型重建高分辨率磁共振图像；

S3、基于全局正则化约束模型获取最优的高分辨率重建磁共振图像。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S1包括：

S11、对高分辨率MR图像训练集进行下采样、模糊处理，用双三次内插法进行上采样获取与高分辨率MR图像训练集尺寸大小相符的低分辨率MR图像训练集；

S12、分别获取高分辨率MR图像特征集以及低分辨率MR图像特征集；

S13、构造出高分辨率字典D_h和低分辨率字典D_l。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述S2包括：

S21、依次提取待重建的低分辨率MR图像特征集，自低分辨率MR图像特征集通过低分辨率字典中的图像块求出稀疏表示系数α；

S22、基于稀疏表示系数α和高分辨率字典D_h，依次对每一低分辨率MR图像进行局部稀疏重建以获得所对应的重建图像块；

S23、将每一重建图像块放置在所对应的高分辨率MR图像中相应的位置上。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S3包括：

S31、基于全局正则化约束模型对高分辨率MR图像进行约束，并将残差图像投影到高分辨率MR图像上，所述残差图像为重建图像和原始低分辨率MR图像之间的差值；

S32、更新估计后的高分辨率MR图像以获得最终重建出的高分辨率MR图像。

5.一种基于稀疏表示的磁共振图像重建系统，其特征在于，包括：

特征提取单元，其用于自若干磁共振图像的训练样本中进行特征提取以构造出一对高分辨率字典D_h和低分辨率字典D_l；

图像重建单元，其用于基于局部稀疏表示模型重建高分辨率磁共振图像；

图像优化单元，其用于基于全局正则化约束模型获取最优的高分辨率重建磁共振图像。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述特征提取单元，包括：

第一处理模块，其用于对高分辨率的MR图像训练集进行下采样、模糊处理，用双三次内插法进行上采样获取与高分辨率MR图像训练集尺寸大小相符的低分辨率MR图像训练集；

第二处理模块，其用于分别获取高分辨率MR图像特征集以及低分辨率MR图像特征集；

字典构造模块，其用于构造出高分辨率字典D_h和低分辨率字典D_l。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像重建单元包括：

第三处理模块，依次提取待重建的低分辨率MR图像的特征集，自低分辨率MR图像特征集中通过低分辨率字典中的图像块求出稀疏表示系数α；

第四处理模块，基于稀疏表示系数α和高分辨率字典D_h，依次对每一低分辨率图像进行局部稀疏重建以获得所对应的重建图像块；

第五处理模块，其用于将每一重建图像块放置在所对应的高分辨率MR图像中相应的位置上。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述图像优化单元，包括：

投影模块，其用于基于全局正则化约束模型对高分辨率MR图像进行约束，并将残差图像投影到高分辨率MR图像上，所述残差图像为重建图像和原始低分辨率MR图像之间的差值；

重建模块，其用于更新估计后的高分辨率MR图像以获得最终重建出的高分辨率MR图像。