[发明专利]一种磁共振图像超分辨率重建方法、系统及装置

权利要求书

1.一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将3D磁共振图像转换为单幅2D磁共振图像作为超分辨网络的单通道输入；

(2)基于单通道输入转换为多通道特征图，利用多个交替设置的级联块和卷积块，渐进提取深度特征图和其中CAS_i表示第i个级联块的操作，CONV_i表示第i个卷积块的操作；

(3)对不同深度的特征图中的同一空间位置赋予相同的权重，利用参数部分或全部共享的亚像素卷积块对特征图多尺度上采样得到多组超分辨率特征图

(4)将不同深度的超分辨率特征图融合，利用信息集成模块处理后得到超分辨率重建的磁共振图像I_SR，其中IEM为信息集成块的操作，N为卷积块的总数。

2.如权利要求1所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，步骤(2)中的级联块具体包括：利用交替的3个残差块和3个3×3的卷积块组合对输入的特征进一步提取，残差块输出的特征与卷积块的输入之间采用级联的方式链接。

3.如权利要求1所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，步骤(4)中的信息集成模块具体包括：由3、4或5组RELU激活层和3×3卷积块交替组成的特征集成结构，其中最后一个卷积块输出单通道的磁共振图像。

4.如权利要求1所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，步骤(4)中所述N的范围限定在2≤N≤8。

5.如权利要求1所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，步骤(2)中所述多通道特征图采用64通道。

6.如权利要求1～4之一所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，网络训练时将高清磁共振图像进行双三次插值下采样2、4或8倍作为输入。

7.如权利要求1～4之一所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，步骤(3)利用相同参数的空间注意力机制对每个卷积块输出的特征图的空间位置进行加权。

8.如权利要求1～4之一所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法，其特征在于，步骤(3)中所用到的亚像素卷积块按需求控制为2、4或8倍上采样。

9.一种磁共振图像超分辨率重建系统，其特征在于，包括图像接收模块、特征提取模块、采样模块、信息集成模块、图像生成模块：

所述图像接收模块接收3D的磁共振图像，并分割成2D图像作为单通道输送至特征提取模块；

所述特征提取模块，接收2D图像进行深度特征提取，输出特征图，输送至采样模块；

所述采样模块接收特征图，利用空间注意力机制对其空间位置进行加权，并多尺度上采样，得到多组超分辨率特征图发送至信息集成模块；

所述信息集成模块，对超分辨率特征图集成处理，输出单通道的超清图像至图像生成模块；

所述图像生成模块输出超清图像。

10.一种磁共振图像超分辨率重建装置，其特征在于，包括处理器、存储器、总线，所述存储器存储可由处理器读取的指令；所述处理器用于调用所述存储器中的指令，以执行如权利要求1至8任一所述的一种磁共振图像超分辨率重建方法；所述总线连接各功能部件之间传送信息。