[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

说明书

本发明涉及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，属于图像处理领域。该方法包括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Tucker分解并结合先验信息得到核张量；将得到的核张量做加权阈值协同滤波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。本发明能够有效降低磁共振影像中的噪声，提高图像信噪比。

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及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。

背景技术

磁共振成像作为重要的医学成像技术之一，以其无电离辐射，高软组织对比度，组织扩散及弛豫参数定量等优点得到越来越多的关注。而由于成像序列或成像设备的不同，得到的影像会有不同的噪声等级。例如在扩散加权成像中由于水分子的自由运动导致信号的丢失；在实现轻量化、可移动磁共振系统的过程中由于主磁场强度的降低，都会使得核磁信号的信噪比大大降低从而影响图像质量。因此，对于临床医学与磁共振设备的发展来说，磁共振影像的噪声消除是十分必要的。

经典的BM3D或BM4D可实现对带有加性白噪声的图像进行滤波处理。该方法利用对相似块分组的高阶变换得到该分组的稀疏表示，再进行硬阈值协同滤波。而当图像中噪声水平过高时，处理后的图像会出现条纹状伪影，影像整体图像观感。因此，针对该技术的不足，需要一种解决上述问题的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供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，提高降噪效果。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

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，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。

可选的，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。

可选的，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。

可选的，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；