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《基于壓縮感知的磁共振成像欠采樣恢復(fù)方法對(duì)比與分析-畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、本科生畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目:基于壓縮感知的磁共振成像欠采樣恢復(fù)方法對(duì)比與分析姓名:學(xué)院:基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院專業(yè):生物醫(yī)學(xué)工程班級(jí)學(xué)號(hào):生物醫(yī)學(xué)工程指導(dǎo)教師:職稱:2014年6月10日南京醫(yī)科大學(xué)教務(wù)處制摘要摘要磁共振成像（MRI）技術(shù)屬無創(chuàng)傷、無射線檢查，具有對(duì)比分辨率高，多方位、多參數(shù)采集及功能成像等優(yōu)勢(shì)，然而，MRI技術(shù)是一種速度相對(duì)較慢的成像模式，數(shù)據(jù)采集的時(shí)間過長(zhǎng)是其最大缺點(diǎn)。壓縮感知（CompressedSensing，CS）理論是近年來新興的研究方向，它指出，只要信號(hào)是可壓縮的或在某個(gè)變換域
2、是稀疏的，那么就可以用一個(gè)與變換基不相關(guān)的觀測(cè)矩陣將變換所得高維信號(hào)投影到一個(gè)低維空間上，然后通過求解一個(gè)優(yōu)化問題就可以從這些少量的投影中以高概率重構(gòu)出原信號(hào)，可以證明這樣的投影包含了重構(gòu)信號(hào)的足夠信息。在該理論框架下，采樣速率不決定于信號(hào)的帶寬，而決定于信息在信號(hào)中的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容。目前，基于CS理論的MRI技術(shù)尚處于理論研究階段，很多關(guān)鍵問題需要解決，主要包括：k空間部分采樣方式的確定，不同類型成像的稀疏性表達(dá)，相關(guān)的快速優(yōu)化算法，以及從醫(yī)學(xué)臨床的角度對(duì)重建圖像質(zhì)量進(jìn)行評(píng)價(jià)。本文首先簡(jiǎn)要介紹了M
3、RI技術(shù)的基本原理和CS理論的基本概念。從k空間重建原理、k空間的欠采樣填充軌跡、MRI圖像的稀疏化方法、相關(guān)的恢復(fù)重建算法的角度對(duì)基于CS理論的MRI技術(shù)的發(fā)展過程進(jìn)行了詳細(xì)說明；之后選取腦部斷層MR圖像進(jìn)行仿真，對(duì)k空間分別進(jìn)行矩形FOV、放射狀、螺旋狀和Propeller軌跡欠采樣，并通過5種恢復(fù)算法進(jìn)行恢復(fù)重建，并從均方誤差、峰值信噪比、結(jié)構(gòu)化相似度和運(yùn)算時(shí)間等客觀指標(biāo)方面進(jìn)行比較分析，最終得出k空間欠采樣選擇放射狀欠采樣軌跡、稀疏化方法選擇6層haar小波變換，恢復(fù)算法選擇線性Breg
4、man法可以在較短恢復(fù)時(shí)間內(nèi)取得較優(yōu)恢復(fù)效果的結(jié)論；最后對(duì)基于CS理論的MRI技術(shù)下一步的研究和應(yīng)用進(jìn)行展望。關(guān)鍵詞：壓縮感知，磁共振成像，k空間欠采樣，恢復(fù)算法71AbstractIIAbstractMagneticresonanceimaging(MRI)inspectionhasnotraumaandnoX-ray.Withhighcontrastandresolution,itpossessestheadvantagesofmultiparameter,comprehensiveandf
5、unctionalimaging.However,magneticresonanceimaging(MRI)technologyisakindofrelativelyslowimagingmode.Itsbiggestdrawbackisthelongscantime.TheoryofCompressedSensing(CS)isproposedinrecentyears.Itpointedoutthataslongasthesignaliscompressibleorinatransformd
6、omainissparse,aobservationmatrixunrelatedtotransformbasescanprojecthighdimensionalsignaltoalowdimensionalspace,andthensolvinganoptimizationproblemcanreconstructtheoriginalsignalfromthesefewprojectionwithhighprobability.Itcanbeprovedthattheprojectionc
7、ontainsenoughinformationtoreconstructsignal.Underthetheoreticalframework,thesamplingrateisdeterminedbythestructureandcontentofinformationinthesignal,insteadofthebandwidthofthesignal.Sofar,theMRItechnologybasedonthetheoryoftheCSwasstillinthestageofthe
8、oreticalresearch.Alotofkeyproblemsneedtobesolved,including:thek-spaceundersamplingway,sparserepresentationofdifferentimage,therelevantfastoptimizationalgorithmandtheclinicalevaluationofreconstructionimagequality.Thispaperfirstbrieflyintroducesmagneti
