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基于多尺度特征融合预处理与深度稀疏网络的并行磁共振成像重建
1
作者
薛磊
段继忠
《数据采集与处理》
北大核心
2025年第4期1082-1095,共14页
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)在医学诊断中具有关键作用,但过长的扫描时间可能会导致患者不适或产生运动伪影。并行成像技术和压缩感知理论表明,可通过对k空间数据进行欠采样从而提高扫描速度,其中并行MRI是一种通过利...
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)在医学诊断中具有关键作用,但过长的扫描时间可能会导致患者不适或产生运动伪影。并行成像技术和压缩感知理论表明,可通过对k空间数据进行欠采样从而提高扫描速度,其中并行MRI是一种通过利用多个接收线圈同时采集多个数据通道来加速成像过程的技术。深度学习凭借其强大的特征提取和模式识别能力,在欠采样MRI重建中展现出巨大的潜力。为克服现有技术的局限性(如需要自动校准信号、重建不稳定等),提出了一种创新的重建方法,旨在从欠采样的k空间数据中高效、准确地重建高质量的并行磁共振图像。该方法的核心骨架为深度稀疏网络,该网络通过将求解稀疏模型的迭代收缩阈值算法的迭代过程展开,转化为深度神经网络框架内的一系列可训练层。另外,还引入基于多尺度特征融合的自适应预处理模块,通过融合普通卷积与异型卷积核,进一步提升网络的稀疏表示能力。实验结果表明,相较于其他先进方法,本文提出的方法在多个数据集上均表现出更优的重建性能,包括更高的峰值信噪比和结构相似性指数,以及更低的高频误差范数。
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关键词
并行磁共振成像重建
深度学习
卷积神经网络
深度稀疏网络
多尺度特征融合
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题名
基于多尺度特征融合预处理与深度稀疏网络的并行磁共振成像重建
1
作者
薛磊
段继忠
机构
昆明理工大学信息工程与自动化学院
出处
《数据采集与处理》
北大核心
2025年第4期1082-1095,共14页
基金
云南省基础研究计划项目(202301AT070452)。
文摘
磁共振成像(Magnetic resonance imaging,MRI)在医学诊断中具有关键作用,但过长的扫描时间可能会导致患者不适或产生运动伪影。并行成像技术和压缩感知理论表明,可通过对k空间数据进行欠采样从而提高扫描速度,其中并行MRI是一种通过利用多个接收线圈同时采集多个数据通道来加速成像过程的技术。深度学习凭借其强大的特征提取和模式识别能力,在欠采样MRI重建中展现出巨大的潜力。为克服现有技术的局限性(如需要自动校准信号、重建不稳定等),提出了一种创新的重建方法,旨在从欠采样的k空间数据中高效、准确地重建高质量的并行磁共振图像。该方法的核心骨架为深度稀疏网络,该网络通过将求解稀疏模型的迭代收缩阈值算法的迭代过程展开,转化为深度神经网络框架内的一系列可训练层。另外,还引入基于多尺度特征融合的自适应预处理模块,通过融合普通卷积与异型卷积核,进一步提升网络的稀疏表示能力。实验结果表明,相较于其他先进方法,本文提出的方法在多个数据集上均表现出更优的重建性能,包括更高的峰值信噪比和结构相似性指数,以及更低的高频误差范数。
关键词
并行磁共振成像重建
深度学习
卷积神经网络
深度稀疏网络
多尺度特征融合
Keywords
parallel magnetic resonance imaging reconstruction
deep learning
convolutional neural network(CNN)
deep sparse network
multi-scale feature fusion
分类号
TP391 [自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于多尺度特征融合预处理与深度稀疏网络的并行磁共振成像重建
薛磊
段继忠
《数据采集与处理》
北大核心
2025
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