[发明专利]一种基于张量分解稀疏约束的三维心脏磁共振成像方法

摘要

本发明公开了一种基于张量分解稀疏约束的三维心脏磁共振成像方法，其采用三维径向采样轨迹实现全心脏三维K空间数据的欠采样；通过高阶张量分解实现磁共振图像的稀疏表示，实现全心脏三维磁共振数据的最优稀疏表示，提高磁共振成像的精度；结合张量分解的稀疏数据的L1范数与全变差变换的复合正则化项作为约束项，利用快速复合分裂算法实现欠采样三维心脏磁共振图像重构。本发明方法有效缩短磁共振成像扫描时间，提高心脏磁共振成像的速度，有利于消除心脏检测过程中产生的运动伪影，提高三维心脏磁共振成像的精度。

主权项

一种基于张量分解稀疏约束的三维心脏磁共振成像方法，包括如下步骤：(1)利用三维径向采样轨迹模式对人体心脏的磁共振K空间数据进行欠采样，得到心脏的K空间欠采样数据；(2)对所述的K空间欠采样数据进行傅里叶逆变换，得到初始三维心脏磁共振图像u₀；(3)利用张量分解的稀疏正则项结合全变差的稀疏正则项作为约束，建立重构三维心脏磁共振图像的目标函数如下：$\underset{u}{\min }\{{\left|\right|\mathrm{Au}-F\left|\right|}_2^2+\mathrm{\αTV}\left(u\right)+\mathrm{\βHOSVD}\left(u\right)\}$其中：u为三维心脏磁共振图像，A为系统矩阵，F为K空间欠采样数据，|| ||₂为2‑范数，HOSVD(u)表示对三维心脏磁共振图像u张量分解的稀疏正则项，TV(u)表示对三维心脏磁共振图像u全变差变换的稀疏正则项，α和β均为权重参数；(4)根据初始三维心脏磁共振图像u₀对上述目标函数进行最小化求解，重建得到三维心脏磁共振图像u。