[发明专利]一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法

权利要求书

1.一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法，其特征在于：该方法为：

将磁共振设备扫描得到的带噪声k空间数据进行一维信号滤波预处理；

将带噪声与预处理后的k空间数据做重建后输入图像域滤波模块；

所述图像域滤波模块对预处理k空间得到的图像进行自相似块匹配分组并做Tucker分解，得到预处理图像块中的先验信息；

将带噪声k空间重建图像中的对应相似块分组进行结合先验信息的Tucker分解并得到核张量；

将得到的核张量做加权阈值后反变换得到降噪后的匹配分组；

最后通过所有匹配分组聚集得到降噪图像。

2.根据权利要求1所述的一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法，其特征在于：所述一维信号滤波预处理具体为：

将二维或三维带噪声k空间数据按照采样顺序展开成为一维信号，以一定长度信号作为一帧，以一定步长向后依次取帧；

将每一帧信号转换为Hankel矩阵之后进行硬阈值二维小波变换滤波。

3.根据权利要求2所述的一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法，其特征在于：所述以一定长度信号作为一帧，以一定步长向后依次取帧具体为：

一帧信号的长度满足2^k+1，其中k为大于0的整数；

步长满足：

mod(K-2^k-1，ns)＝0

其中ns为步长，K为整体信号序列长度。

4.根据权利要求3所述的一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法，其特征在于：所述对预处理k空间得到的图像自相似块匹配分组并做Tucker分解，得到预处理图像块中的先验信息，具体为：

根据输入图像维度，以图像中二维或三维参考块为中心，搜索一定范围内的图像块；

将与参考块对应元素差矩阵的L2范数小于阈值τ的图像块作为相似块，并将其堆叠成三维或四维数组；

将堆叠后数组做对应维数的Tucker分解，得到含有该自相似块匹配分组先验信息的一组因子矩阵。

5.根据权利要求4所述的一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法，其特征在于：所述结合先验信息的Tucker分解并得到核张量具体为：

将Tucker分解过程中产生的因子矩阵替换为含有先验信息的因子矩阵；

待分解的数组X，通过得到核张量G，其中A_(N)为含有预处理图像块匹配分组先验信息的一组因子矩阵，N为数组维度。

6.根据权利要求5所述的一种基于信号域与图像域联合滤波的磁共振影像降噪方法，其特征在于：所述加权阈值具体为：

将核张量中的系数做如下处理：

其中δ为核张量中的系数，σ为带噪声图像的噪声标准差，ε＝10^-16防止除数为0，c为常数，n为相似块个数。