專利名稱：信號(hào)區(qū)域識(shí)別方法、mri脈沖序列調(diào)整方法及mri成像系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁共振成像系統(tǒng)，尤其涉及該磁共振成像系統(tǒng)的磁共振信號(hào)區(qū)域 識(shí)別方法、裝置以及脈沖序列調(diào)整方法、裝置。
背景技術(shù)：
在MRI (磁共振)成像系統(tǒng)工作時(shí)，MRI成像系統(tǒng)向被掃描物體(例如病人)發(fā)射 射頻，接收由被掃描物體返回的回波信號(hào)，將回波信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，然 后根據(jù)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像重建。在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集時(shí)，MRI成像系統(tǒng)需要運(yùn)行一個(gè)脈沖序 列進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集。在進(jìn)行正式數(shù)據(jù)采集之前，需要對(duì)脈沖序列的零階和一階相位進(jìn)行校 正調(diào)整，因此先采用默認(rèn)的一個(gè)脈沖序列在返回的回波信號(hào)中采集一些數(shù)據(jù)，這時(shí)的回波 信號(hào)稱為參考信號(hào)，采集的數(shù)據(jù)稱為參考數(shù)據(jù)，然后對(duì)脈沖序列采集的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處 理或調(diào)整，得出脈沖序列的調(diào)整參數(shù)。通常，參考信號(hào)預(yù)處理的方法是在采集的信號(hào)區(qū)域內(nèi) 取出一段連續(xù)數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行擬合，考慮信號(hào)的相位是連續(xù)且變化緩慢，通常相位的擬合 都采用線性擬合，將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列調(diào)整的零階和一階相位。
上述調(diào)整的前提是被調(diào)整的數(shù)據(jù)必須是MRI信號(hào)數(shù)據(jù)，于是問(wèn)題的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變?yōu)槿?何準(zhǔn)確界定采集數(shù)據(jù)中的信號(hào)區(qū)域。確定信號(hào)區(qū)域的傳統(tǒng)方法是假定數(shù)據(jù)對(duì)稱、數(shù)據(jù)中心 點(diǎn)具有最大幅值，通常以數(shù)據(jù)中心位置為中心點(diǎn)，或以數(shù)據(jù)最大值為中心點(diǎn)，按照經(jīng)驗(yàn)選取 一個(gè)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度作為信號(hào)區(qū)域進(jìn)行擬合，但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)這種方法會(huì)有以下問(wèn)題
1、當(dāng)環(huán)境中存在干擾時(shí)，數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)孤立極值，這種孤立極值往往幅度很大， 如果采用傳統(tǒng)方法，則會(huì)以該孤立極值為中心點(diǎn)確定信號(hào)區(qū)域，從而導(dǎo)致找錯(cuò)信號(hào)區(qū)域。
2、某些情況下出現(xiàn)掃描物體不以數(shù)據(jù)中心為對(duì)稱，此時(shí)如果采用傳統(tǒng)方法確定信 號(hào)區(qū)域也將會(huì)找錯(cuò)區(qū)域。
3、當(dāng)儀器出現(xiàn)故障或某部分未啟動(dòng)時(shí)，MRI成像系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)都是噪聲，這種情 況下并不存在信號(hào)區(qū)域，但如果采用傳統(tǒng)方法確定信號(hào)區(qū)域，仍然進(jìn)行中心點(diǎn)或數(shù)據(jù)最大 值的搜索，最終找到錯(cuò)誤的信號(hào)區(qū)域。
如果信號(hào)區(qū)域確定錯(cuò)誤，那么在此錯(cuò)誤的信號(hào)區(qū)域中進(jìn)行相位擬合，必將得出錯(cuò) 誤的調(diào)整參數(shù)，從而導(dǎo)致脈沖序列不能正確調(diào)整，最終將會(huì)影響圖像的質(zhì)量。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種信號(hào)區(qū)域識(shí)別方法、裝置及磁共振脈沖序列調(diào)整方法、裝置和磁 共振成像系統(tǒng)，在對(duì)脈沖序列采集的參考信號(hào)進(jìn)行調(diào)整前先在參考信號(hào)中進(jìn)行信號(hào)區(qū)域的 識(shí)別，從而避免得出錯(cuò)誤的調(diào)整參數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種信號(hào)區(qū)域識(shí)別方法，包括
獲取作為信號(hào)識(shí)別基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)；
根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征 搜索出初步的信號(hào)區(qū)域；
根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù) 信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域。
還提供一種信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置，包括
參考數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取作為信號(hào)識(shí)別基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)；
閾值單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值、有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和相位相關(guān)性閾值；
初步的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所 述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域；
最終的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng) 度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種磁共振脈沖序列調(diào)整方法，包括
運(yùn)行一脈沖序列，從磁共振信號(hào)中采集數(shù)據(jù)并獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)；
根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征 搜索出初步的信號(hào)區(qū)域；
根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù) 信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域；
在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述連續(xù)數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行擬合；
將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列的調(diào)整參數(shù)，并按照所述調(diào)整參數(shù)對(duì)脈沖 序列進(jìn)行調(diào)整。
在一種實(shí)施例中，還公開(kāi)一種磁共振脈沖序列調(diào)整裝置，包括
數(shù)據(jù)采集單元，用于運(yùn)行脈沖序列，從磁共振信號(hào)中采集數(shù)據(jù)；
磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置，所述磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置包括
參考數(shù)據(jù)獲取單元，用于從采集的數(shù)據(jù)中獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)；
初步的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所 述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域；和
最終的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng) 度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域；
擬合單元，用于在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述連續(xù)數(shù)據(jù)的相 位進(jìn)行擬合；
調(diào)整單元，用于將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列的調(diào)整參數(shù)，并按照所述 調(diào)整參數(shù)對(duì)脈沖序列進(jìn)行調(diào)整。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，還提供一種磁共振成像系統(tǒng)，包括上述的磁共振脈沖序 列調(diào)整裝置。


圖1為一種實(shí)施例中磁共振成像系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)方框圖2為本發(fā)明一種實(shí)施例中脈沖序列調(diào)整裝置的結(jié)構(gòu)方框圖3為本發(fā)明一種具體實(shí)施例中磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置的結(jié)構(gòu)方框圖4為本發(fā)明一種實(shí)施例的流程圖5為按照幅度特征搜索信號(hào)區(qū)域的一種實(shí)施例的流程圖6為一種實(shí)施例中搜索最大值的流程圖7為按照相位特征搜索信號(hào)區(qū)域的一種實(shí)施例的流程圖。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)具體實(shí)施方式
結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
請(qǐng)參考圖1，在一種實(shí)施例中，磁共振成像系統(tǒng)100包括磁體系統(tǒng)110、梯度磁場(chǎng) 系統(tǒng)120、射頻系統(tǒng)130、人機(jī)交互界面140和控制及處理系統(tǒng)150?？刂萍疤幚硐到y(tǒng)150 包括回波處理電路151、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)152、圖像重建系統(tǒng)153、主計(jì)算機(jī)154等。磁體系統(tǒng) 110包括磁體111、梯度磁場(chǎng)線圈112、發(fā)射裝置113和接收裝置114，磁體111可以采用永 磁體、超導(dǎo)磁體或常導(dǎo)磁體，用于給待測(cè)物體(例如病人)提供一恒定的主磁場(chǎng)，梯度磁場(chǎng) 線圈112用于在三維空間產(chǎn)生一梯度磁場(chǎng)，發(fā)射裝置113與射頻系統(tǒng)130連接，用于提供射 頻(RF)脈沖以激發(fā)待測(cè)物體內(nèi)原子核的自旋，接收裝置114用于檢測(cè)由待測(cè)物發(fā)出的回波 信號(hào)，其與回波處理電路151連接。在有些實(shí)施例中，還包括無(wú)線的感應(yīng)線圈，感應(yīng)線圈接 收待測(cè)物產(chǎn)生的磁共振信號(hào)，并以感應(yīng)信號(hào)的形式發(fā)送給接收裝置114。接收裝置114將接 收的信號(hào)傳輸給回波處理電路151進(jìn)行放大、檢波等處理，處理后的信號(hào)傳輸給數(shù)據(jù)處理 系統(tǒng)152，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)152運(yùn)行脈沖序列，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和處理，最后將數(shù)據(jù)輸出到圖像 重建系統(tǒng)153進(jìn)行掃描圖像的重建，并通過(guò)主計(jì)算機(jī)154在人機(jī)交互界面140進(jìn)行顯示。
在磁共振成像系統(tǒng)100進(jìn)行回波數(shù)據(jù)采集時(shí)，需要根據(jù)實(shí)時(shí)的情況調(diào)整脈沖序列 的參數(shù)，所以在磁共振成像系統(tǒng)100進(jìn)行正式數(shù)據(jù)處理前，先采集參考數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，以 獲得調(diào)整脈沖序列的參數(shù)。在本申請(qǐng)實(shí)施例中，數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)152用于生成序列、控制以及 數(shù)據(jù)處理，其中包括脈沖序列調(diào)整裝置，脈沖序列調(diào)整裝置用于從運(yùn)行脈沖序列，從被掃描 物體返回的參考信號(hào)中采集數(shù)據(jù)，并從采集的數(shù)據(jù)中經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)選擇和相位擬合得到脈沖序 列的調(diào)整參數(shù)。
在本申請(qǐng)實(shí)施例中，在選擇相位擬合的數(shù)據(jù)之前首先從采集的參考數(shù)據(jù)中搜索出 信號(hào)區(qū)域，然后從經(jīng)識(shí)別和判斷的信號(hào)區(qū)域中選擇出數(shù)據(jù)進(jìn)行相位擬合并得到脈沖序列的 調(diào)整參數(shù)，從而使在非信號(hào)區(qū)域中選擇數(shù)據(jù)進(jìn)行相位擬合的幾率被降低，由此得出錯(cuò)誤的 脈沖序列調(diào)整參數(shù)的幾率也被降低。在識(shí)別信號(hào)區(qū)域時(shí)，本申請(qǐng)實(shí)施例根據(jù)幅度相似性和 相位相似性進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)，從幅度特征和相位特征兩方面排除孤立極值和噪聲的影響，提 高對(duì)信號(hào)區(qū)域識(shí)別的準(zhǔn)確性。
請(qǐng)參考圖2，在一種實(shí)施例中，脈沖序列調(diào)整裝置200包括數(shù)據(jù)采集單元210、磁共 振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置220、擬合單元230和調(diào)整單元240。數(shù)據(jù)采集單元210用于運(yùn)行脈沖 序列，從磁共振(MRI)信號(hào)中采集數(shù)據(jù)。磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置220用于識(shí)別信號(hào)區(qū)域， 其包括參考數(shù)據(jù)獲取單元221、初步的信號(hào)區(qū)域確定單元222和最終的信號(hào)區(qū)域確定單元 223。參考數(shù)據(jù)獲取單元221用于從采集的數(shù)據(jù)中獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)；初步的信 號(hào)區(qū)域確定單元222用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根 據(jù)信號(hào)幅度特征確定出初步的信號(hào)區(qū)域；最終的信號(hào)區(qū)域確定單元223用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定 的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出 最終的信號(hào)區(qū)域。在有些實(shí)施例中，磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置220還包括閾值單元224，閾 值單元224用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值、有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和相位相關(guān)性閾值。擬合單元230用于在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述連續(xù)數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行擬合。調(diào)整單 元240用于將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列的調(diào)整參數(shù)，并按照所述調(diào)整參數(shù)對(duì)脈 沖序列進(jìn)行調(diào)整。
為簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)運(yùn)算，磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置220對(duì)一行參考數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并在其 中進(jìn)行信號(hào)區(qū)域的識(shí)別。
在一具體實(shí)例中，如圖3所示，初步的信號(hào)區(qū)域確定單元310包括第一初始種子篩 選子單元311、第一判斷子單元312、第一增長(zhǎng)區(qū)域子單元313和第二判斷子單元314。第一 初始種子篩選子單元311用于查找所述一行參考數(shù)據(jù)中的最大值，將該最大值作為第一初 始種子；第一判斷子單元312用于判斷所述第一初始種子的信號(hào)幅度是否大于或等于所述 幅度閾值；第一增長(zhǎng)區(qū)域子單元313用于當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度大于或等于所述 幅度閾值時(shí)，利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性在所述第一初始種子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增 長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度；第二判斷子單元314用于判斷所述第一增 長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域作為初 步的信號(hào)區(qū)域。
最終的信號(hào)區(qū)域確定單元320包括相位計(jì)算子單元321、第二初始種子篩選子單 元322、第二增長(zhǎng)區(qū)域子單元323和第三判斷子單元324。相位計(jì)算子單元321用于計(jì)算 所述初步的信號(hào)區(qū)域中各數(shù)據(jù)的相位角，并對(duì)相位角做反卷繞處理；第二初始種子篩選子 單元322用于在所述初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子；第二增長(zhǎng)區(qū)域子單元 323用于在第二初始種子兩側(cè)進(jìn)行第二增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)是否滿足所述相 位相關(guān)性閾值條件，如果是則繼續(xù)增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度；第三判 斷子單元324用于判斷第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是， 則將所述第二增長(zhǎng)區(qū)域作為最終的信號(hào)區(qū)域。
在另一實(shí)施例中，磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置除了上述的初步的信號(hào)區(qū)域確定單元 310和最終的信號(hào)區(qū)域確定單元320外，還可以包括置零單元330，所述置零單元330用于 當(dāng)?shù)诙袛嘧訂卧?14判斷的第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度小于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，將所述第一 增長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，或當(dāng)?shù)谌袛嘧訂卧?24判斷的第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng) 度小于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，將所述初步的信號(hào)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，并控制 第一初始種子篩選子單元311重新篩選新的第一初始種子。
根據(jù)本申請(qǐng)公開(kāi)的內(nèi)容，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，初步的信號(hào)區(qū)域確定單元 310和最終的信號(hào)區(qū)域確定單元320的結(jié)構(gòu)還可以進(jìn)行變形和特征增減。置零單元330也 可以只對(duì)不符合條件的第一增長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)清零，也可以只對(duì)不符合條件的第二增長(zhǎng) 區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)清零。
基于上述脈沖序列調(diào)整裝置200的脈沖序列調(diào)整方法如圖4所示，包括以下步 驟
步驟SI 10，數(shù)據(jù)采集單元運(yùn)行一脈沖序列，從磁共振信號(hào)中采集數(shù)據(jù)。磁共振信號(hào) 可以是掃描信號(hào)的參考信號(hào)，也可以是任何用于脈沖序列調(diào)整的信號(hào)。采集的數(shù)據(jù)為復(fù)數(shù)， 包括幅度部分和相位部分。
步驟S120，參考數(shù)據(jù)獲取單元從采集的數(shù)據(jù)中獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)；在 一具體實(shí)例中，在步驟SllO中，從被掃描物體返回的參考信號(hào)中采集若干行數(shù)據(jù)，每行數(shù)據(jù)可根據(jù)要求具有若干個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，例如一行數(shù)據(jù)具有256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，從而形成數(shù)據(jù)矩陣。在 本步驟中，將此若干行數(shù)據(jù)進(jìn)行累加平均，形成一行數(shù)據(jù)作為參考數(shù)據(jù)。例如，如果采集的 原始數(shù)據(jù)是nxm的數(shù)據(jù)點(diǎn)陣raw(j, i), i = O, m-1 ； j = O, n_l,累加后的數(shù)據(jù)是
S(i) = — raw(j, i) / = 0”..,州-1
當(dāng)然，也可以直接從采集的數(shù)據(jù)中選擇一行，不經(jīng)過(guò)累加平均而直接作為參考數(shù) 據(jù)，此種情況下，步驟SI 10可以采集一行數(shù)據(jù)，也可以采集多行數(shù)據(jù)。本實(shí)施例中通過(guò)對(duì)多 行MRI數(shù)據(jù)的累加平均，可提高參考數(shù)據(jù)的信噪比。
另外，步驟S120中得到的作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)也可以是一個(gè)數(shù)據(jù)矩陣。為簡(jiǎn) 化計(jì)算，本實(shí)施例中選擇參考數(shù)據(jù)為一行參考數(shù)據(jù)。
步驟S130，獲取閾值。本實(shí)施例中，閾值包括幅度閾值、相位相關(guān)性閾值和有效數(shù) 據(jù)長(zhǎng)度，在其他實(shí)施例中，還可以有更多個(gè)閾值。本實(shí)施例中，相位相關(guān)性閾值是相位差閾 值，在其他實(shí)施例中，相位相關(guān)性閾值也可以是其他判斷數(shù)據(jù)相位是否相關(guān)的閾值。閾值為 經(jīng)驗(yàn)值，與具體系統(tǒng)有關(guān)，可根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并經(jīng)過(guò)反復(fù)測(cè)試得到。合適的閾值可減少算法的迭代 次數(shù)。獲取閾值時(shí)可直接從人機(jī)交互界面獲得，也可以預(yù)先將閾值從人機(jī)交互界面輸入并 存儲(chǔ)在作為存儲(chǔ)介質(zhì)的閾值單元中。
步驟S140，初步的信號(hào)區(qū)域確定單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度， 在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征反復(fù)搜索信號(hào)區(qū)域。
步驟S150，判斷是否存在信號(hào)區(qū)域，如果步驟S140中沒(méi)有搜索出信號(hào)區(qū)域，則該 行參考數(shù)據(jù)中不存在信號(hào)區(qū)域，查找終止。如果步驟S140中搜索到了信號(hào)區(qū)域，則將該信 號(hào)區(qū)域作為初步的信號(hào)區(qū)域，然后進(jìn)行步驟S160。
步驟S160，最終的信號(hào)區(qū)域確定單元根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù) 長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征再次反復(fù)搜索信號(hào)區(qū)域。
步驟S170，判斷是否存在信號(hào)區(qū)域，如果步驟S160中沒(méi)有搜索出信號(hào)區(qū)域，則返 回到步驟S140重新搜索信號(hào)區(qū)域。如果步驟S160中搜索到了信號(hào)區(qū)域，則將該信號(hào)區(qū)域 作為最終的信號(hào)區(qū)域，然后進(jìn)行步驟S180。
步驟S180，擬合單元在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述連續(xù)數(shù)據(jù) 的相位進(jìn)行擬合。相位的擬合可采用已有的擬合方法。在一種實(shí)施例中，考慮到信號(hào)的相 位是連續(xù)且變化緩慢的，相位的擬合可采用線性擬合，例如最小二乘法擬合。
步驟S190，調(diào)整單元將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列的調(diào)整參數(shù)，并按照 所述調(diào)整參數(shù)對(duì)脈沖序列進(jìn)行調(diào)整，具體可作為脈沖序列調(diào)整的零階和一階相位。
在有些情況下，搜索出的信號(hào)區(qū)域不在采集數(shù)據(jù)區(qū)域的中部，在進(jìn)行相位擬合之 前還需要進(jìn)行坐標(biāo)變換。因此，在有些實(shí)施例中，脈沖序列調(diào)整裝置還包括坐標(biāo)變換單元， 坐標(biāo)變換單元用于當(dāng)確定出最終的信號(hào)區(qū)域之后，根據(jù)最終的信號(hào)區(qū)域的區(qū)域坐標(biāo)和一行 參考數(shù)據(jù)的區(qū)域坐標(biāo)判斷最終的信號(hào)區(qū)域是否位于所述一行參考數(shù)據(jù)的中部，如果不是， 則對(duì)最終的信號(hào)區(qū)域中的數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換，將最終的信號(hào)區(qū)域變換到所述一行參 考數(shù)據(jù)的中部，然后再執(zhí)行步驟S180。
在一種實(shí)施例中，初步的信號(hào)區(qū)域根據(jù)鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性采用圖象分割中的 區(qū)域增長(zhǎng)法得到，在區(qū)域增長(zhǎng)結(jié)束后得到的區(qū)域稱為第一增長(zhǎng)區(qū)域，符合數(shù)據(jù)長(zhǎng)度條件的第一增長(zhǎng)區(qū)域被作為初步的信號(hào)區(qū)域。區(qū)域增長(zhǎng)法是一種串性區(qū)域技術(shù)，基本思想是將具 有相似性質(zhì)的元素構(gòu)成一個(gè)集合區(qū)域，實(shí)現(xiàn)方法是在需要分割的區(qū)域中利用某種準(zhǔn)則確定 一個(gè)種子元素作為區(qū)域增長(zhǎng)的起點(diǎn)，然后利用種子周圍的鄰域點(diǎn)與種子具有相同或相似的 性質(zhì)而將鄰域點(diǎn)劃歸種子元素所在的區(qū)域，新增的這些鄰域點(diǎn)可再作為種子進(jìn)行區(qū)域的增 長(zhǎng)，直至所有滿足條件的元素都被搜索完畢。步驟S140中搜索信號(hào)區(qū)域的流程圖如圖5所 示，包括以下步驟
步驟S210，查找所述一行參考數(shù)據(jù)中的最大值，將該最大值作為第一初始種子。第 一初始種子篩選子單元計(jì)算數(shù)據(jù)的ArgMax，即計(jì)算求出數(shù)據(jù)幅度最大值及其位置，其算法 流程如圖6所示，包括以下步驟
1、設(shè)定初始最大值max = S(O),并令初始最大值位置pos = O ；
2、從i = I開(kāi)始，判斷當(dāng)前數(shù)據(jù)S (i) > max是否成立，如果當(dāng)前數(shù)據(jù)大于最大值， 貝[I max = S (i)，pos = i ；
3、如果當(dāng)前數(shù)據(jù)小于或等于最大值，則i = i+Ι，繼續(xù)上面的計(jì)算過(guò)程直至算出最 終結(jié)果。
經(jīng)過(guò)計(jì)算得到最大值所在點(diǎn)SO作為第一增長(zhǎng)區(qū)域的第一初始種子。
步驟S220，對(duì)種子幅度進(jìn)行判斷。第一判斷子單元判斷所述第一初始種子的信號(hào) 幅度是否大于或等于所述幅度閾值，如果不滿足幅度閾值條件(即大于或等于所述幅度閾 值)，則信號(hào)區(qū)域搜索失敗，搜索過(guò)程結(jié)束；如果第一初始種子的幅度滿足幅度閾值條件， 則繼續(xù)執(zhí)行以下步驟，第一增長(zhǎng)區(qū)域子單元利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性在所述第一初始種 子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)。
步驟S230，在第一初始種子的左邊進(jìn)行單側(cè)區(qū)域增長(zhǎng)。每增長(zhǎng)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，都進(jìn)行 以下的幅度相關(guān)性判斷。
步驟S240，對(duì)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行幅度判斷，此時(shí)應(yīng)利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性進(jìn)行 判斷是否滿足閾值條件。在一種實(shí)施例中，閾值為幅度閾值，判斷所述新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅 度是否大于或等于所述幅度閾值，當(dāng)大于或等于所述幅度閾值時(shí)認(rèn)為滿足閾值條件，則新 增數(shù)據(jù)點(diǎn)增長(zhǎng)成功，第一增長(zhǎng)區(qū)域的范圍向左邊移一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。在其他實(shí)施例中，閾值還可 以包括幅度閾值和幅度差閾值，當(dāng)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度大于或等于所述幅度閾值且其與 第一增長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)的相鄰點(diǎn)的幅度差值小于或等于幅度差閾值時(shí)，認(rèn)為滿足閾值條件，則新 增數(shù)據(jù)點(diǎn)增長(zhǎng)成功，第一增長(zhǎng)區(qū)域的范圍向左邊移一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。如果新增數(shù)據(jù)點(diǎn)增長(zhǎng)成功， 則返回步驟S230，再繼續(xù)向左增長(zhǎng)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；否則繼續(xù)步驟S250。
步驟S250，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置PO，PO也是第一增長(zhǎng)區(qū)域最左邊的點(diǎn)，然后返 回第一初始種子SO處，繼續(xù)步驟S260。
步驟S260，在第一初始種子的右邊進(jìn)行單側(cè)區(qū)域增長(zhǎng)。每增長(zhǎng)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，同樣進(jìn) 行幅度相關(guān)性判斷。
步驟S270，對(duì)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行幅度判斷，判斷方法與步驟S240相同。如果新增數(shù) 據(jù)點(diǎn)增長(zhǎng)成功，則返回步驟S260，再繼續(xù)向右增長(zhǎng)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)；否則繼續(xù)步驟S280。
步驟S280，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置Pl，Pl也是第一增長(zhǎng)區(qū)域最右邊的點(diǎn)，停止區(qū) 域增長(zhǎng)，在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度。第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度即為第一增長(zhǎng)區(qū)域 最左邊的點(diǎn)PO和第一增長(zhǎng)區(qū)域最右邊的點(diǎn)Pl之間的長(zhǎng)度，即d = IPl-PO I，第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度也可表述為數(shù)據(jù)點(diǎn)個(gè)數(shù)。
步驟 S290，第二判斷子單元判斷所述第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域作為初步的信號(hào)區(qū)域，幅度搜索過(guò)程結(jié)束；如果d不滿足閾值條件則繼續(xù)執(zhí)行步驟S291。
步驟S291，將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域d內(nèi)的所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，返回步驟S210， 重新篩選第一初始種子。
對(duì)于采集數(shù)據(jù)中的孤立極值，由于孤立極值通常幅度比較大，其與相鄰點(diǎn)的幅度差值較大，如果不是信號(hào)區(qū)域，則孤立極值的相鄰點(diǎn)的幅度通常比較小，通過(guò)幅度相關(guān)性判斷即可排出這類孤立極值。即使其周圍出現(xiàn)了個(gè)別幅度比較大的數(shù)據(jù)點(diǎn)，通過(guò)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的判斷也會(huì)排除孤立極值，避免將孤立極值誤認(rèn)為信號(hào)和選擇錯(cuò)誤的信號(hào)區(qū)域。因此，本實(shí)施例通過(guò)幅度相關(guān)性區(qū)域增長(zhǎng)法和數(shù)據(jù)長(zhǎng)度搜索信號(hào)區(qū)域可有效剔除孤立極值，提高信號(hào)區(qū)域搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性和確保區(qū)域中數(shù)據(jù)均符合幅度特征。
在一種實(shí)施例中，最終的信號(hào)區(qū)域也根據(jù)鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)得到，該區(qū)域增長(zhǎng)是在初步的信號(hào)區(qū)域內(nèi)選擇一點(diǎn)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)，增長(zhǎng)終止后得到的區(qū)域稱為第二增長(zhǎng)區(qū)域，符合數(shù)據(jù)長(zhǎng)度條件的第二增長(zhǎng)區(qū)域被作為最終的信號(hào)區(qū)域。步驟S160中搜索信號(hào)區(qū)域的流程圖如圖7所示，包括以下步驟
步驟S305，相位計(jì)算子單元計(jì)算所述初步的信號(hào)區(qū)域中全部數(shù)據(jù)的相位角。
步驟S310，對(duì)初步的信號(hào)區(qū)域中全部數(shù)據(jù)的相位角做反卷繞處理。相位的卷繞是由于計(jì)算相角所用的反三角函數(shù)帶來(lái)的2 π跳變，必須進(jìn)行相位反卷處理才能得到真實(shí)的信號(hào)相位。相位的反卷繞過(guò)程可以從區(qū)域起點(diǎn)開(kāi)始，也可以從區(qū)域中點(diǎn)開(kāi)始，本實(shí)施例選擇從區(qū)域中點(diǎn)進(jìn)行相位的反卷繞處理。
步驟S315，第二初始種子篩選子單元在所述初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子。在一種具體實(shí)例中，可以選擇區(qū)域中點(diǎn)作為區(qū)域增長(zhǎng)算法的第二初始種子SO'， 也可以根據(jù)其他預(yù)設(shè)的規(guī)則在初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子SO'，也可以是將初步的信號(hào)區(qū)域中的任意一點(diǎn)作為第二初始種子SO'。確定第二初始種子SO'后繼續(xù)執(zhí)行以下步驟，第二增長(zhǎng)區(qū)域子單元利用鄰域信號(hào)的相位相關(guān)性在所述第二初始種子兩側(cè)進(jìn)行第二增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)。
步驟S320，在第二初始種子的左邊進(jìn)行單側(cè)區(qū)域增長(zhǎng)。每增長(zhǎng)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，都進(jìn)行以下的相位相關(guān)性判斷。
步驟S325，對(duì)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行相位相關(guān)性判斷。此時(shí)應(yīng)利用鄰域信號(hào)的相位相關(guān)性進(jìn)行判斷，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)是否滿足所述相位相關(guān)性閾值條件。在一種具體實(shí)例中，所述相位相關(guān)性閾值為相位差閾值，新增數(shù)據(jù)點(diǎn)滿足所述相位相關(guān)性閾值條件是指新增數(shù)據(jù)點(diǎn)和相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的相位差小于或等于所述相位差閾值。如果滿足相位相關(guān)性閾值條件則返回步驟320，繼續(xù)向左進(jìn)行單側(cè)區(qū)域增長(zhǎng)。如果不滿足相位相關(guān)性閾值條件則執(zhí)行步驟S330。
步驟S330，終止增長(zhǎng)，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置PO' ,PO'是第二增長(zhǎng)區(qū)域最左邊的點(diǎn)，然后返回初始種子SO'處，然后執(zhí)行步驟S335。
步驟S335，在第二初始種子的右邊進(jìn)行單側(cè)區(qū)域增長(zhǎng)。每增長(zhǎng)一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，也進(jìn)行以下的相位相關(guān)性判斷。
步驟S340，對(duì)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行相位相關(guān)性判斷。同樣利用鄰域信號(hào)的相位相關(guān)性進(jìn)行判斷，方法同步驟S325，如果新增數(shù)據(jù)點(diǎn)滿足所述相位相關(guān)性閾值條件，則返回步驟 335，繼續(xù)向右進(jìn)行單側(cè)區(qū)域增長(zhǎng)。如果不滿足相位相關(guān)性閾值條件則執(zhí)行步驟S345。
步驟S345，記錄當(dāng)前數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置Pl'，Pl'也是第二增長(zhǎng)區(qū)域最右邊的點(diǎn)， 然后停止區(qū)域增長(zhǎng)，在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度。第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度即為 第二增長(zhǎng)區(qū)域最左邊的點(diǎn)PO'和第二增長(zhǎng)區(qū)域最右邊的點(diǎn)Pl'之間的長(zhǎng)度，即d'=Pl' -PO'
步驟S350，第三判斷子單元對(duì)d'是否滿足有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度閾值進(jìn)行判斷，即判斷 d'是否大于或等于有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度閾值，如果是，則信號(hào)區(qū)域搜索成功，則將所述第二增長(zhǎng) 區(qū)域作為最終的信號(hào)區(qū)域，搜索過(guò)程結(jié)束；如果d'不滿足有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度閾值條件則繼續(xù)。
步驟S355，置零單元將初步的信號(hào)區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)幅度置為0，返回步驟S140，重新 根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域。
上述步驟中，如果搜索過(guò)程失敗，則表示初步的信號(hào)區(qū)域內(nèi)不存在MRI信號(hào)，需要 重新根據(jù)幅度特征選擇初步的信號(hào)區(qū)域；如果搜索過(guò)程成功，則表示最終的信號(hào)區(qū)域內(nèi)存 在并找到了最終的信號(hào)區(qū)域，然后可進(jìn)行相位擬合等后續(xù)工作。
如果采集到的數(shù)據(jù)是噪聲數(shù)據(jù)，由于噪聲屬于雜亂無(wú)規(guī)律的信號(hào)，相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)之 間的相位沒(méi)有相關(guān)性，且噪聲幅度比較小，通過(guò)相位相關(guān)性和幅度相關(guān)性相結(jié)合，可有效排 除噪聲，提高信號(hào)區(qū)域搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性
上述實(shí)施例采用迭代查找，可有效確認(rèn)采集數(shù)據(jù)中是否有信號(hào)區(qū)域，如果數(shù)據(jù)中 存在信號(hào)區(qū)域，可準(zhǔn)確選擇信號(hào)區(qū)域，避免了傳統(tǒng)方法進(jìn)行脈沖序列調(diào)整的缺陷。
上述實(shí)施例不僅適用于低場(chǎng)MRI系統(tǒng)，同樣適用于高場(chǎng)MRI系統(tǒng),不僅適用于圖像 數(shù)據(jù)域，也可用于K空間數(shù)據(jù)域。
上述實(shí)施例中的信號(hào)區(qū)域識(shí)別方法還可用于其他領(lǐng)域中的信號(hào)區(qū)域識(shí)別，排除孤 立極值和噪聲的影響。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明，不能認(rèn)定本發(fā) 明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫 離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù) 范圍。
權(quán)利要求
1.一種信號(hào)區(qū)域識(shí)別方法，其特征在于包括 獲取作為信號(hào)識(shí)別基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)； 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域； 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)信號(hào)幅度特征確定出初步的信號(hào)區(qū)域包括 查找所述參考數(shù)據(jù)中的最大值，將該最大值作為第一初始種子； 判斷所述第一初始種子的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值； 當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度大于或等于所述幅度閾值時(shí)，利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性在所述第一初始種子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度； 判斷所述第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域作為初步的信號(hào)區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，根據(jù)信號(hào)的相位特征確定出最終的信號(hào)區(qū)域包括 計(jì)算所述初步的信號(hào)區(qū)域中各數(shù)據(jù)的相位角，并對(duì)相位角做反卷繞處理； 在所述初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子； 在第二初始種子兩側(cè)進(jìn)行第二增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)是否滿足所述相位相關(guān)性閾值條件，如果是則繼續(xù)增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度； 判斷第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第二增長(zhǎng)區(qū)域作為最終的信號(hào)區(qū)域。
4.一種信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置，其特征在于包括 參考數(shù)據(jù)獲取單元，用于獲取作為信號(hào)識(shí)別基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)； 閾值單元，用于存儲(chǔ)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值、有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度和相位相關(guān)性閾值； 初步的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域； 最終的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述初步的信號(hào)區(qū)域確定單元包括 第一初始種子篩選子單元，用于查找所述參考數(shù)據(jù)中的最大值，將該最大值作為第一初始種子； 第一判斷子單元，用于判斷所述第一初始種子的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值； 第一增長(zhǎng)區(qū)域子單元，用于當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度大于或等于所述幅度閾值時(shí)，利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性在所述第一初始種子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度； 第二判斷子單元，用于判斷所述第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述增長(zhǎng)區(qū)域作為初步的信號(hào)區(qū)域。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于，所述最終的信號(hào)區(qū)域確定單元包括 相位計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述初步的信號(hào)區(qū)域中各數(shù)據(jù)的相位角，并對(duì)相位角做反卷繞處理； 第一初始種子篩選子單元，用于在所述初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子; 第二增長(zhǎng)區(qū)域子單元，用于在第二初始種子兩側(cè)進(jìn)行第二增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)是否滿足所述相位相關(guān)性閾值條件，如果是則繼續(xù)增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度； 第三判斷子單元，用于判斷第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第二增長(zhǎng)區(qū)域作為最終的信號(hào)區(qū)域。
7.一種磁共振脈沖序列調(diào)整方法，其特征在于包括 運(yùn)行一脈沖序列，從磁共振信號(hào)中采集數(shù)據(jù)并獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)； 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域； 根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域； 在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述連續(xù)數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行擬合； 將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列的調(diào)整參數(shù)，并按照所述調(diào)整參數(shù)對(duì)脈沖序列進(jìn)行調(diào)整。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述參考數(shù)據(jù)為一行參考數(shù)據(jù)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，從磁共振信號(hào)中采集數(shù)據(jù)并獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)包括 從被掃描物體返回的參考信號(hào)中采集若干行數(shù)據(jù)； 將若干行數(shù)據(jù)進(jìn)行累加平均得到一行參考數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述根據(jù)信號(hào)幅度特征確定出初步的信號(hào)區(qū)域包括 查找所述一行參考數(shù)據(jù)中的最大值，將該最大值作為第一初始種子； 判斷所述第一初始種子的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值； 當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度大于或等于所述幅度閾值時(shí)，利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性在所述第一初始種子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度； 判斷所述第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域作為初步的信號(hào)區(qū)域。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度小于所述幅度閾值時(shí)，終止信號(hào)區(qū)域的搜索。
12.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一初始種子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)步驟包括 在所述第一初始種子的第一單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)；判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值，如果是則增長(zhǎng)成功，繼續(xù)在第一單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)； 當(dāng)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度小于所述幅度閾值時(shí)記錄該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，并將該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置作為第一單側(cè)邊界點(diǎn)位置后結(jié)束在第一單側(cè)的區(qū)域增長(zhǎng)； 在所述第一初始種子的第二單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)； 判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值，如果是則增長(zhǎng)成功，繼續(xù)在第二單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)； 當(dāng)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度小于所述幅度閾值時(shí)記錄該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，并將該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置作為第二單側(cè)邊界點(diǎn)位置后結(jié)束在第二單側(cè)的區(qū)域增長(zhǎng)； 計(jì)算位于第一單側(cè)邊界點(diǎn)位置和第二單側(cè)邊界點(diǎn)位置之間的第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度。
13.如權(quán)利要求9-12中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，當(dāng)?shù)谝辉鲩L(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度小于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，重新執(zhí)行查找所述一行參考數(shù)據(jù)中的最大值的步驟，并篩選出新的第一初始種子。
14.如權(quán)利要求8-13中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，根據(jù)信號(hào)的相位特征確定出最終的信號(hào)區(qū)域包括 計(jì)算所述初步的信號(hào)區(qū)域中各數(shù)據(jù)的相位角，并對(duì)相位角做反卷繞處理； 在所述初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子； 第二初始種子進(jìn)行兩側(cè)的第二增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)是否滿足所述相位相關(guān)性閾值條件，如果是則繼續(xù)增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度； 判斷第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第二增長(zhǎng)區(qū)域作為最終的信號(hào)區(qū)域。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，當(dāng)?shù)诙鲩L(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度小于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，將所述初步的信號(hào)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，重新根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述相位相關(guān)性閾值為相位差閾值，新增數(shù)據(jù)點(diǎn)滿足所述相位相關(guān)性閾值條件是指新增數(shù)據(jù)點(diǎn)和相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的相位差小于或等于所述相位差閾值。
17.如權(quán)利要求8-16中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于在確定出最終的信號(hào)區(qū)域之后和在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)之前還包括 判斷最終的信號(hào)區(qū)域是否位于所述一行參考數(shù)據(jù)的中部； 如果最終的信號(hào)區(qū)域不在所述一行參考數(shù)據(jù)的中部，則對(duì)最終的信號(hào)區(qū)域中的數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換，將最終的信號(hào)區(qū)域變換到所述一行參考數(shù)據(jù)的中部。
18.一種磁共振脈沖序列調(diào)整裝置，其特征在于包括 數(shù)據(jù)采集單元，用于運(yùn)行脈沖序列，從磁共振信號(hào)中采集數(shù)據(jù)； 磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置，所述磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置包括 參考數(shù)據(jù)獲取單元，用于從采集的數(shù)據(jù)中獲取作為調(diào)整基礎(chǔ)的參考數(shù)據(jù)； 初步的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域；和 最終的信號(hào)區(qū)域確定單元，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域；擬合單元，用于在最終的信號(hào)區(qū)域中選取一段連續(xù)數(shù)據(jù)，并對(duì)所述連續(xù)數(shù)據(jù)的相位進(jìn)行擬合；調(diào)整單元，用于將擬合得到的斜率和截距作為脈沖序列的調(diào)整參數(shù)，并按照所述調(diào)整參數(shù)對(duì)脈沖序列進(jìn)行調(diào)整。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，所述參考數(shù)據(jù)為一行參考數(shù)據(jù)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集單元從被掃描物體返回的參考信號(hào)中采集若干行數(shù)據(jù)；所述參考數(shù)據(jù)獲取單將若干行數(shù)據(jù)進(jìn)行累加平均得到一行參考數(shù)據(jù)。
21.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述初步的信號(hào)區(qū)域確定單元包括第一初始種子篩選子單元，用于查找所述一行參考數(shù)據(jù)中的最大值，將該最大值作為第一初始種子；第一判斷子單元，用于判斷所述第一初始種子的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值；第一增長(zhǎng)區(qū)域子單元，用于當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度大于或等于所述幅度閾值時(shí)，利用鄰域信號(hào)的幅度相關(guān)性在所述第一初始種子兩側(cè)進(jìn)行第一增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度；第二判斷子單元，用于判斷所述第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，如果是，則將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域作為初步的信號(hào)區(qū)域。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述第一判斷子單元當(dāng)所述第一初始種子的信號(hào)幅度小于所述幅度閾值時(shí)，終止信號(hào)區(qū)域的搜索。
23.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述第一增長(zhǎng)區(qū)域子單元用于在所述第一初始種子的第一單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值，如果是則增長(zhǎng)成功，繼續(xù)在第一單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)，當(dāng)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度小于所述幅度閾值時(shí)記錄該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，并將該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置作為第一單側(cè)邊界點(diǎn)位置后結(jié)束在第一單側(cè)的區(qū)域增長(zhǎng)，在所述第一初始種子的第二單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度是否大于或等于所述幅度閾值，如果是則增長(zhǎng)成功，繼續(xù)在第二單側(cè)進(jìn)行區(qū)域增長(zhǎng)，當(dāng)新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的信號(hào)幅度小于所述幅度閾值時(shí)記錄該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置，并將該新增數(shù)據(jù)點(diǎn)的位置作為第二單側(cè)邊界點(diǎn)位置后結(jié)束在第二單側(cè)的區(qū)域增長(zhǎng)，根據(jù)第一單側(cè)邊界點(diǎn)位置和第二單側(cè)邊界點(diǎn)位置計(jì)算位于第一單側(cè)邊界點(diǎn)位置和第二單側(cè)邊界點(diǎn)位置之間的第一增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度。
24.如權(quán)利要求21-23中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置還包括置零單元，所述置零單元用于當(dāng)?shù)诙袛嘧訂卧袛嗟牡谝辉鲩L(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度小于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，將所述第一增長(zhǎng)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，并控制第一初始種子篩選子單元重新篩選新的第一初始種子。
25.如權(quán)利要求21-24中任一項(xiàng)所述的裝置，其特征在于，所述最終的信號(hào)區(qū)域確定單元包括相位計(jì)算子單元，用于計(jì)算所述初步的信號(hào)區(qū)域中各數(shù)據(jù)的相位角，并對(duì)相位角做反卷繞處理；第二初始種子篩選子單元，用于在所述初步的信號(hào)區(qū)域中選擇一點(diǎn)作為第二初始種子;第二增長(zhǎng)區(qū)域子單元，用于在第二初始種子兩側(cè)進(jìn)行第二增長(zhǎng)區(qū)域的增長(zhǎng)，判斷新增數(shù)據(jù)點(diǎn)是否滿足所述相位相關(guān)性閾值條件，如果是則繼續(xù)增長(zhǎng)，并在增長(zhǎng)終止后計(jì)算第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度；第三判斷子單元，用于判斷第二增長(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度是否大于或等于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度， 如果是，則將所述第二增長(zhǎng)區(qū)域作為最終的信號(hào)區(qū)域。
26.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述相位相關(guān)性閾值為相位差閾值，新增數(shù)據(jù)點(diǎn)滿足所述相位相關(guān)性閾值條件是指新增數(shù)據(jù)點(diǎn)和相鄰數(shù)據(jù)點(diǎn)的相位差小于或等于所述相位差閾值。
27.如權(quán)利要求25所述的裝置，其特征在于，所述磁共振信號(hào)區(qū)域識(shí)別裝置還包括置零單元，所述置零單元用于當(dāng)?shù)谌袛嘧訂卧袛嗟牡诙鲩L(zhǎng)區(qū)域的長(zhǎng)度小于所述有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度時(shí)，將所述初步的信號(hào)區(qū)域內(nèi)所有數(shù)據(jù)的信號(hào)幅度置零，并控制第一初始種子篩選子單元重新篩選新的第一初始種子重新確定初步的信號(hào)區(qū)域。
28.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于所述脈沖序列調(diào)整裝置還包括坐標(biāo)變換單元，用于當(dāng)確定出最終的信號(hào)區(qū)域之后判斷最終的信號(hào)區(qū)域是否位于所述一行參考數(shù)據(jù)的中部，如果不是，則對(duì)最終的信號(hào)區(qū)域中的數(shù)據(jù)的坐標(biāo)進(jìn)行坐標(biāo)變換，將最終的信號(hào)區(qū)域變換到所述一行參考數(shù)據(jù)的中部。
29.一種磁共振成像系統(tǒng)，其特征在于包括如權(quán)利要求17-27中任一項(xiàng)所述的磁共振脈沖序列調(diào)整裝置。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種信號(hào)區(qū)域識(shí)別方法、裝置及磁共振脈沖序列調(diào)整方法、裝置和磁共振成像系統(tǒng)，在進(jìn)行脈沖序列調(diào)整之前，首先根據(jù)參考信號(hào)識(shí)別出信號(hào)區(qū)域，包括根據(jù)預(yù)先設(shè)定的幅度閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述參考數(shù)據(jù)中根據(jù)信號(hào)幅度特征搜索出初步的信號(hào)區(qū)域；根據(jù)預(yù)先設(shè)定的相位相關(guān)性閾值和有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，在所述初步的信號(hào)區(qū)域中根據(jù)信號(hào)的相位特征搜索出最終的信號(hào)區(qū)域，采用最終的信號(hào)區(qū)域中數(shù)據(jù)進(jìn)行相位擬合，得出脈沖序列調(diào)整參數(shù)。本發(fā)明從幅度特征和相位特征兩方面排除孤立極值和噪聲的影響，提高對(duì)信號(hào)區(qū)域識(shí)別的準(zhǔn)確性。
文檔編號(hào)G01R33/54GK103018692SQ201110296740
公開(kāi)日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者鄧曉云, 武文鵬 申請(qǐng)人:深圳邁瑞生物醫(yī)療電子股份有限公司