磁共振成像装置以及图像处理方法与流程

文档序号:27130738发布日期:2021-10-29 21:04阅读:329来源:国知局
磁共振成像装置以及图像处理方法与流程

1.本发明涉及磁共振成像装置(以下称作mri装置),特别涉及在除去图像的噪声后由于噪声除去而产生的伪影(artifact)的除去技术。


背景技术:

2.mri装置是利用了被置于静磁场内的氢原子核(质子)在特定的频率的高频磁场中进行共振的核磁共振现象的非侵入的医用图像诊断装置。mri由于能通过摄像方法、摄像参数变更来对各种组织对比度的图像摄像,因此除了能取得形态信息以外,还能取得血流、代谢功能等与生物体功能相关的信息,在图像诊断领域成为不可或缺的诊断装置。
3.作为在mri中的技术课题之一,有摄像时间的缩短的课题。尽管提出了各种缩短方法,但在摄像时间的缩短中会伴随信噪比(snr)的降低。因此,对噪声的除去方法也在同时进行研究开发。尤其,一般使用利用小波(wavelet)变换的噪声除去法。例如在专利文献1中记载有:在平行成像(pi)中得到的图像的噪声除去中,作为稀疏性的约束条件而对l1范数最小化使用小波变换图像。
4.现有技术文献
5.专利文献
6.专利文献1:jp特开2019

42444号公报
7.在mri装置中,对从被检体产生的核磁共振信号使用编码倾斜磁场赋予位置信息,包含接收到的核磁共振信号的测量数据被配置在以编码的方向为轴向的k空间。k空间为了将k空间数据通过傅立叶变换进行图像重构而通常是正方的矩阵,测量数据配合该矩阵而配置。在mri中,虽然有为了摄像时间的缩短、伪影的抑制而非对称地填充k空间的摄像方法,但在该情况下,由于也得到正方的重构矩阵的图像,因此进行将k空间的缺失的区域用零进行填补的零填充重构。另外,以提升表观的分辨率为目的,一般也进行将k空间扩展2倍以上那样的零填充重构。在进行这样的零填充重构时,若作为噪声除去而进行小波变换,就会呈现特征性的图案,在重构的过程成为伪影。该伪影由于在图像整体产生,因此画质显著劣化。


技术实现要素:

8.本发明的课题在于,解决通过将零填充重构和利用小波变换的噪声除去组合而在图像中产生的伪影的问题。
9.为了解决该伪影。本发明中,将零填充重构和利用小波变换的噪声除去组合而产生的伪影是图像的高频分量中内在的伪影,着眼于其具有会给图像整体带来影响的特征,来进行使得这样的伪影不会呈现于最终的图像的处理。
10.本发明的处理大致分为2种手法。一种手法在于,对通过零填充重构得到的图像进行前处理,进行使得小波变换所引起的伪影不会产生的前处理、或即使产生也能在后处理除去的前处理,接着在进行基于小波变换的噪声除去后,进行使通过前处理实施的变换返
回到原始的后处理。另一种手法在基于小波变换的噪声除去处理时预测伪影信号,将其除去。
11.即,本发明的mri装置的第1方案具备:测量部,其具有对配置于静磁场内的被检体发送高频磁场脉冲的发送部、接收被检体所产生的核磁共振信号的接收部、以及给静磁场带来倾斜磁场的倾斜磁场产生部;和计算机,其对接收部接收到的核磁共振信号实施运算,计算机具备:图像生成部,其对接收到的核磁共振信号进行处理,通过将收集矩阵零填充而扩展的重构矩阵进行重构来生成图像;和噪声除去部,其从所述图像除去噪声,噪声除去部在变更重构图像的矩阵的尺寸后进行噪声除去,进行使噪声除去后的图像的矩阵回到重构矩阵的处理。
12.另外,本发明的mri装置的第2方案具备:测量部,其具有对配置于静磁场内的被检体发送高频磁场脉冲的发送部、接收所述被检体所产生的核磁共振信号的接收部、以及给静磁场带来倾斜磁场的倾斜磁场产生部;和计算机,其对接收到的核磁共振信号实施运算,计算机具备:图像生成部,其对接收到的核磁共振信号进行处理,通过将收集矩阵零填充而扩展的重构矩阵进行重构来生成图像;和噪声除去部,其从所述图像除去噪声,噪声除去部具有:伪影预测部,其预测图像生成部中的重构和噪声除去所引起的伪影的特征;和窗函数作成部,其作成将预测的伪影除去的窗函数,该噪声除去部使用窗函数来除去伪影。
13.进而,本发明提供如下的图像处理方法。
14.图像处理方法将磁共振成像装置所取得的图像的噪声除去,所述图像是通过将核磁共振信号的收集矩阵零填充而扩展的重构矩阵进行了重构的重构图像,噪声的除去包含对所述重构图像进行小波变换的处理和l1范数最小化处理,进而在噪声除去中包含:在小波变换前变更所述重构图像的矩阵尺寸的处理;和使噪声除去后的图像的矩阵尺寸回到原始的处理,或者进一步在噪声除去中,包含:预测重构和噪声除去所引起的伪影的特征的处理;作成将预测的伪影除去的窗函数的处理;和将作成的窗函数运用到l1范数最小化后的图像中的处理。
15.发明的效果
16.根据本发明,能除去通过组合零填充重构和利用小波变换的噪声除去而产生的伪影,得到高画质的图像。
附图说明
17.图1是表示本发明的实施方式中的mri装置的概略结构的框图。
18.图2是运用本发明的mri装置的外观图,(a)是垂直磁场方式的mri装置,(b)是水平磁场方式的mri装置,(c)是提高了开放感的mri装置。
19.图3是实施方式的计算机的功能框图。
20.图4是表示实施方式的计算机所进行的处理的流程的图。
21.图5是说明重构图像矩阵和收集矩阵的图。
22.图6是表示实施方式1的噪声除去部的处理的流程的图。
23.图7是表示实施方式1的前处理部的处理的流程的图。
24.图8是表示实施方式1的后处理部的处理的流程的图。
25.图9是表示实施方式2的处理的图,(a)是前处理部的处理的流程,(b)是表示后处
理部的处理的流程的图。
26.图10是说明实施方式2中的矩阵的截取的图。
27.图11是实施方式3的计算机的功能框图。
28.图12是表示实施方式3的噪声除去部的处理的流程的图。
29.图13是表示实施方式3的伪影除去的一例的图。
30.图14是表示实施方式3的伪影除去的其他例的图。
31.图15是表示用于噪声除去的用户设定的ui的一例的图。
32.附图标记的说明
33.10:mri装置、
34.100:测量部、
35.101:被检体、
36.102:静磁场线圈、
37.103:倾斜磁场线圈、
38.104:匀场线圈、
39.105:发送线圈、
40.106:接收线圈、
41.107:发送机、
42.108:接收机、
43.112:倾斜磁场用电源部、
44.113:匀场用电源部、
45.114:序列控制装置、
46.200:计算机、
47.201:显示器、
48.203:外部存储装置、
49.205:输入装置、
50.210:测量控制部、
51.220:图像生成部、
52.230:噪声除去部、
53.231:前处理部、
54.232:小波变换部、
55.233:重复运算部、
56.234:后处理部、
57.236:噪声提取部、
58.237:伪影预测部、
59.238:窗函数作成部、
60.240:显示控制部。
具体实施方式
61.首先对运用本发明的mri装置的实施方式进行说明。
62.[mri装置的概要]
[0063]
本实施方式的mri装置10如图1所示那样,大致划分而具备:进行从被检体101产生的核磁共振信号的测量的测量部100;和控制测量部100并使用测量部100测量的核磁共振信号来进行图像重构、修正、其他运算的计算机200。
[0064]
测量部100具备:在放置被检体101的空间生成静磁场的静磁场线圈102;对配置于静磁场内的被检体101发送高频磁场脉冲的发送部(105、107);接收被检体所产生的核磁共振信号的接收部(106、108);和为了对核磁共振信号赋予位置信息而给静磁场线圈102所产生的静磁场带来磁场梯度的倾斜磁场线圈103。
[0065]
静磁场线圈102包含常导式或超导式的静磁场线圈、静磁场生成磁铁等,根据产生的静磁场的方向而有垂直磁场方式、水平磁场方式等,根据方式而线圈的形状以及装置整体的外观不同。在图2(a)~(c)示出这些方式不同的mri装置的外观。本实施方式能运用在图示的mri装置的任一者中。
[0066]
发送部具备:对被检体101的测量区域发送高频磁场的发送用高频线圈105(以下仅称作发送线圈);和具备高频振荡器、放大器等的发送机107。接收部具备:接收从被检体101产生的核磁共振信号的接收用高频线圈106(以下仅称作接收线圈);和包含正交检波电路、a/d变换器等的接收机108。接收线圈可以是包含多个小型接收线圈的多通道线圈,在该情况下,分别连接构成接收机108的正交检波电路、a/d变换器。将接收机108接收到的核磁共振信号作为复数字信号而交到计算机200。
[0067]
倾斜磁场线圈103具有在x方向、y方向、z方向的各方向上施加倾斜磁场的3组倾斜磁场线圈,其分别与倾斜磁场用电源部112连接。进而,mri装置也可以具备调整静磁场分布的匀场线圈104和驱动其的匀场用电源部113。能根据倾斜磁场的施加的方式来对核磁共振信号赋予位置信息。
[0068]
进而,测量部100具备控制测量部100的动作的序列控制装置114。序列控制装置114控制倾斜磁场用电源部112、发送机107以及接收机108的动作,控制倾斜磁场、高频磁场的施加以及核磁共振信号的接收的定时。将控制的时序图称作脉冲序列,对应于测量而预先设定,存放到计算机200所具备的存储装置等。计算机200控制mri装置10整体的动作,并对接收到的核磁共振信号进行各种运算处理。具体地,具备测量控制部210、使用核磁共振信号来重构图像的图像生成部220、将图像的噪声除去的噪声除去部230、控制图像等向显示器的显示的显示控制部240等功能部。为了进行这些功能,计算机200具备cpu、存储器、存储装置等,进而连接显示器201、外部存储装置203、输入装置205等。
[0069]
显示器201是将运算处理中得到的结果等对操作人员显示的接口。输入装置205是用于操作人员输入本实施方式中实施的测量、运算处理所需的条件、参数等的接口。用户能经由输入装置205输入测量参数。外部存储装置203和计算机200内部的存储装置一起来保持计算机200执行的各种运算处理中所用的数据、通过运算处理得到的数据、输入的条件、参数等。
[0070]
计算机200的各部的功能能实现为装入计算机200的软件,通过cpu将存储装置保持的程序(软件)载入到存储器并执行而实现。各功能的处理中所用的各种数据、处理中生成的各种数据存放在存储装置或外部存储装置203中。另外,计算机200所实现的各种功能当中的至少一个功能可以通过与mri装置10独立的能与mri装置10进行数据的收发的信息
处理装置实现。例如,也可以用与mri装置分开的计算机(图像处理装置)实现作为后述的噪声除去部的功能。进而,也可以全部或一部分的功能不是作为软件,而是通过asic(application specific integrated circuit,特定用途集成电路)、fpga(field programmable gate array,现场可编程门阵列)等硬件来实现。
[0071]
本实施方式的mri装置10中的摄像与一般的摄像同样,但在利用测量出的核磁共振信号的图像生成中进行零填充重构,在得到的图像的噪声处理中进行小波变换。这时,其特征在于,进行不使零填充重构和小波变换所引起的伪影出现在最终的图像中的处理。
[0072]
在图3示出进行这样的处理的计算机200的一例。如图示那样,图像生成部220具备:将包含测量出的核磁共振信号的测量数据配置于k空间的k空间配置部221;和在对k空间数据进行给定的零填充后进行k空间数据的傅立叶变换并进行图像重构的零填充重构部222。噪声除去部230具备:进行噪声除去的运算的小波变换部232以及重复运算部233;和在小波变换之前变更图像生成部220生成的图像的矩阵尺寸的前处理部231以及进行使图像尺寸回到前处理前的尺寸等处理的后处理部234。另外,在与mri装置分开的计算机(图像处理装置)中执行噪声除去部的功能的情况下,图像处理装置接受零填充重构中得到的图像,进行后述的噪声除去的处理。
[0073]
接下来,说明本实施方式的mri装置10、主要是计算机200的动作。在图4示出动作的流程。
[0074]
首先,经由输入装置205接受用户所进行的摄像序列、摄像条件的设定(s401)。摄像序列并没有特别限定,但为了摄像时间的缩短,可以选择测量空间上重合的信号的摄像手法例如平行成像摄像(pi)、多切片同时激发摄像(sms:simultaneous multi

slice),进行设定。摄像条件包含摄像序列的参数(重复时间tr、回波时间te),在进行k空间的间除测量(pi)的情况下包含间除率。另外在多切片同时激发(sms)的情况下,包含切片数的设定。另外,在作为检查协议来设定这些摄像条件等的情况下,读入在检查协议中设定的条件等。
[0075]
测量控制部210按照基于用户输入的参数设定的脉冲序列来使序列控制装置114动作,测量预先确定的条件的核磁共振信号(回波信号)。序列控制装置114根据来自测量控制部210的指示来控制mri装置100的各部,收集基于参数的收集矩阵相应量的k空间数据(s402)。例如在二维矩阵的情况下,收集矩阵关于相位方向,针对相位编码数、读出方向,根据采样数来决定,不同于成为2的幂的重构矩阵(用于其的k空间数据)。在本实施方式中,以进行零填充重构为前提,设为收集矩阵的尺寸比重构矩阵的尺寸小。
[0076]
图像生成部220将核磁共振信号配置于k空间,如图5所示那样,对重构矩阵(图像空间的矩阵)在k空间数据的缺失区域进行零填充,进行傅立叶变换,生成重构图像(s403)。另外在图5中,作为一例而示出二维方向的数据,但也能仅运用于一维方向中。
[0077]
接下来,噪声除去部230对图像数据进行通过小波变换和重复运算来除去噪声的处理(s404)。这时,进行用于通过噪声处理而产生的伪影的除去、或不使伪影产生的处理(s405)。噪声除去和伪影的处理的具体例在后述的实施方式中进行说明。
[0078]
噪声除去后的重构图像根据需要而存放于存储装置203,或通过显示控制部240而显示于显示器201(s406)。
[0079]
接下来说明噪声除去部230的具体的处理的实施方式。
[0080]
<实施方式1>
[0081]
本实施方式利用了零填充重构和利用小波变换的噪声除去所引起的伪影在k空间的高频区域成为特征性的伪影而呈现这点,在前处理中将图像的k空间数据扩展来创建使伪影产生的区域,在后处理中进行将该区域切除的处理。
[0082]
使用图6的流程来说明本实施方式的噪声除去部230的处理。在本实施方式中,也通过得到比重构矩阵小的收集矩阵的测量数据,将其配置于k空间中,进行零填充重构,这与图4所示的处理同样(s601)。
[0083]
在本实施方式中,前处理部231(图3)对通过零填充重构得到的图像在噪声除去之前进行前处理,进行将图像的尺寸扩大的处理(s602)。具体地,如图7所示那样,从摄像参数取得二维的收集矩阵和重构矩阵的尺寸(s6021)。将步骤s601中得到的重构图像傅立叶变换,从图像空间变换成k空间的数据(s6022),在k空间上通过零填充进行扩展,使得超过重构矩阵的尺寸(s6023)。将扩展后的k空间数据进行逆傅立叶变换,从k空间变换成图像空间的数据(s6024)。
[0084]
通过前处理而得到比原本的重构图像尺寸大的图像数据。噪声除去部230对该前处理后的图像进行噪声处理(s603)。噪声处理包含l1范数最小化处理和用于误差最小化的重复,在l1范数最小化处理中使用小波变换。具体地,对经过小波变换的图像重复使l1范数最小化的处理,以使输入图像与输出图像的误差最小化。
[0085]
小波变换是如下那样的处理:设定成为基准的母小波,通过将其伸缩、平行移动来提取进行解析的波形中的与其相似的各种比例尺(scale)的波形。在对将高频区域零填充而得到的图像运用小波变换的情况下,作为将本来的图像中没有的波形在高频区域提取的结果而产生伪影。在该实施方式中,通过用前处理将高频分量扩展,能使噪声处理后成为伪影的分量汇集到高频分量。后处理(s604)是将该高频分量切除的处理。
[0086]
即,后处理部234如图8所示那样,将噪声处理后的图像通过傅立叶变换从图像空间变换成k空间的数据(s6041),截取成在k空间上进行扩展前的重构矩阵尺寸(s6042)。将截取的k空间数据通过逆傅立叶变换从k空间变换成图像空间,得到重构图像(s6043)。如上述那样,在噪声处理后的图像中,伪影的产生在k空间上偏向或移动到重构矩阵之外、即通过零填充而扩展的区域。因此,通过后处理,在截取成重构矩阵时,能将伪影除去或减低。
[0087]
另外,在前处理s602,通过零填充进行扩展的矩阵的尺寸只要是超过重构矩阵的尺寸的大小,就能得到伪影减低效果,例如能通过使用收集矩阵的4倍的矩阵来使伪影的出现移动到收集矩阵外。
[0088]
另外,作为本实施方式中的摄像方法,在采用进行收集矩阵的间除测量的pi法的情况下,将前处理(s602)和后处理(s604)中所用的收集矩阵的尺寸设为未运用pi法时(间除前)的收集矩阵。
[0089]
如以上说明的那样,根据本实施方式,通过噪声除去前的前处理来使设为对象的图像的k空间区域比重构矩阵的尺寸更加扩展,使其回到图像空间来进行噪声除去,由此能使小波变换所引起的伪影的出现移动到收集矩阵的外侧,能得到减低了伪影或没有伪影的重构图像。
[0090]
<实施方式2>
[0091]
在本实施方式,在噪声除去之前进行设为对象的图像的前处理、以及在噪声除去后进行使图像返回原本的重构矩阵的后处理的这些点上与实施方式1同样。但在本实施方
式中,其特征在于,在前处理中截取成收集矩阵以上且不足重构矩阵的尺寸,在后处理中返回原始的重构矩阵。噪声除去部230的结构以及处理的流程分别与图3以及图6所示同样,以下将图6的前处理s602改换成s612,将后处理s604改换成s614,说明它们的细节。在图9(a)、(b)示出前处理以及后处理的细节。
[0092]
在前处理(s612),如图9(a)所示那样,前处理部231从参数取得二维的收集矩阵和重构矩阵的尺寸(s6121)。对零填充重构(s601)后的图像进行傅立叶变换,并从图像空间变换成k空间的数据(s6122)。切除该k空间数据的高频区域,如图10所示那样,截取数据,使得k空间的尺寸成为收集矩阵以上且不足重构矩阵的尺寸(s6123)。对截取的k空间数据进行逆傅立叶变换,从k空间变换成图像空间的数据(图像)(s6124)。
[0093]
通过进行切除该高频区域的处理(s6123),能将在零填充重构时变得含在高频区域中的分量、即小波变换时易于误提取的分量切除。在步骤s6123中截取尺寸不足重构矩阵即可,但越接近收集矩阵,抑制伪影的产生的效果越高。另外,截取的尺寸并没有限定,但例如可以选择2的幂的尺寸,由此能高速处理傅立叶变换,能提高作为噪声处理整体的处理速度。
[0094]
在上述的处理(s612)后,进行噪声除去(s603)。噪声除去是与实施方式1相同的处理,由小波变换部232和重复运算部233对前处理后的图像进行小波变换和范数最小化的重复运算。
[0095]
后处理(s614)是使在前处理中尺寸降低的图像回到原始的处理。即,如图9(b)所示那样,后处理部234通过对噪声除去后的图像进行傅立叶变换来从图像空间变换成k空间的数据(s6141),进行零填充,使得成为在k空间上截取前的重构矩阵尺寸(s6142),通过逆傅立叶变换从k空间变换成图像空间(s6143)。
[0096]
根据本实施方式,通过在噪声除去之前从零填充重构后的图像去除成为在小波变换时产生的伪影的原因的高频分量,能抑制噪声除去(s603)中的伪影的产生。
[0097]
以上说明了通过对零填充重构图像实施前处理来抑制伪影的产生的手法的实施方式。以下说明在利用小波变换的噪声除去的处理过程中除去伪影的手法的实施方式。
[0098]
<实施方式3>
[0099]
本实施方式的特征在于,在噪声除去的过程中,提取伪影的特征,作成将其除去的滤波器,来仅除去伪影。
[0100]
在图11示出本实施方式的噪声除去部230的结构。在本实施方式中,噪声除去部230除了具备小波变换部232以及重复运算部233以外,还作为进行伪影抑制的处理的功能而具备从小波变换后的图像提取噪声并作成噪声图像的噪声提取部236、从噪声提取部236作成的噪声图像预测伪影信号的伪影预测部237、以及作成将伪影除去的窗函数(滤波器)的窗函数作成部238。
[0101]
以下,以这些各部的处理为中心来说明噪声除去部230的处理。在图12示出处理的概要。
[0102]
在本实施方式中,如图12所示那样,噪声除去部230若接受到进行了零填充重构的图像,则首先,小波变换部232对图像进行小波变换(s1201),进行l1范数最小化处理,来提取噪声(s1202:噪声提取部236),对提取的噪声(小波空间数据)进行逆小波变换,来作成噪声图像(s1203)。通过从原始的图像(零填充重构图像)扣减步骤s1203中作成的噪声图像来
进行噪声除去(s1204)。在本实施方式中,在该噪声除去的步骤(s1204),不是仅从原始的图像扣减噪声图像,而是将噪声图像中产生的伪影除去。在伪影除去的方法中,有在k空间上进行的方法和在图像上进行的方法,可以采用任一者。
[0103]
最初,参考图13来说明在k空间上将伪影除去的方法。该处理对在l1范数最小化处理(图12的步骤s1202)后进行过逆小波变换的图像进行,在加到噪声除去的重复运算中的输入图像前将伪影除去。
[0104]
具体地,对在逆小波变换(s1203)中得到的噪声图像进行傅立叶变换,从图像空间变换成k空间的数据(s1211)。接下来,在k空间上提取伪影的信号(s1212)。如实施方式1中说明的那样,由于伪影信号在k空间中存在于高频区域,因此例如在k空间上将收集矩阵外的比任意的阈值大的信号视作伪影,或将收集矩阵区域外视作伪影,来提取伪影信号。
[0105]
接下来,作成将该伪影信号抵消的滤波器(s1213),将其运用到在步骤s1211得到的k空间数据(噪声图像的k空间数据)中(s1214)。作为滤波器,考虑收集矩阵以及重构矩阵的尺寸等来作成合适的滤波器。例如能使用与收集矩阵的尺寸相应的矩形函数。矩形函数是将收集矩阵区域设为1、将收集矩阵区域外设为0的滤波器,能最容易地安装,伪影减低效果也高。在重构矩阵与收集矩阵之比为50%前后的情况下,由于矩形函数带来的伪影除去效果变弱,因此在该情况下,例如使用fermi函数那样高域平滑变化的滤波器。通过将这样的滤波器运用到k空间数据后回到图像数据,能将伪影和噪声除去。
[0106]
另外,在仅消除步骤s1212中提取的伪影的情况下,也可以将sinc函数、任意的band

pass滤波器运用在噪声图像的k空间数据。例如在band

pass滤波器的情况下,将伪影提取部分设为0,将其他设为1。在sinc函数的情况下,设为使频率变化以使伪影提取部分成为0的sinc函数。
[0107]
如上述那样作成抵消伪影信号的滤波器,将滤波器运用在k空间数据,通过逆傅立叶变换从k空间变换成图像空间(s1205)。将其与原本的图像进行加法运算处理后,作为输入图像,进行噪声除去的重复运算,最终得到除去了噪声的图像。另外,也可以并不如上述那样对在重复运算的每次重复得到的噪声图像进行滤波处理,而是对在重复运算的最后得到的噪声图像进行上述的滤波器作成和利用滤波器的伪影处理。
[0108]
以上是在噪声除去处理中在k空间上将伪影信号除去的处理。
[0109]
接下来,参考图14来说明在图像上将伪影除去的方法。
[0110]
在该方法中,首先,预测部237从在以逆小波变换(s1203)得到的噪声图像中获得的信息预测伪影(s1301)。作为伪影的预测的方法,例如有将针对重构矩阵与收集矩阵之比的伪影的行为经验地数据库化的方法。所谓伪影的行为,例如是对应于重构矩阵与收集矩阵之比,伪影给图像的那个分量带来影响、即伪影出现在高域和中域的哪一者的附近等信息。可以从大量图像数据蓄积这样的伪影的行为,将其作为数据库而预先存放到mri装置10的外部存储装置203,也可以存放到与mri装置10不同的存储单元、云上等。
[0111]
在预测伪影的特征后,窗函数作成部238基于该特征来作成将伪影最小化的1
×
n的空间滤波器(s1302)。在步骤s1301,由于作为伪影的特征,能预测伪影的分量在中域到高域的哪一者的附近分布,因此,窗函数作成部238在预测为分布于中域的情况下使n小,在预测为分布于高域的情况下使n大。另外,窗函数作成部238也可以并不新作成窗函数,而是嵌入能容易安装且有伪影减低效果的标准的窗函数,对应于画质来调整n的大小。例如,作为
标准的窗函数,对二维的各个方向卷积1
×
3的移动平均滤波器[1/3,1/3,1/3]。在该情况下(n=3),由于模糊变强,因此可以针对希望得到的画质来调节n的大小。另外,滤波系数也可以不是单纯的移动平均,而是遵循gauss函数、sinc函数而作成。
[0112]
接下来,噪声除去部230对重复运算中得到的噪声图像,在二维的各个方向上运用窗函数作成部238作成的窗函数(空间滤波器)(s1303),得到除去了噪声以及伪影的图像。
[0113]
之后,在运用空间滤波器的前后的图像中进行使标准偏差的值一致的修正(s1304)。该修正为了在噪声除去的重复运算中消除由于滤波器运用而产生的输入图像与输出图像的信号值的偏离而进行。
[0114]
利用标准偏差的修正是使用式(1)来对滤波器运用后的图像进行修正。在式(1)中,σ
before
是在滤波器运用(步骤s1303)前算出的图像的标准偏差,σ
after
是在滤波器运用后算出的标准偏差。在式(1)中,将该滤波器运用前后的标准偏差之比作为系数,将其与滤波器运用后的图像i(x、y)的各像素相乘来算出修正图像c(x、y)。
[0115]
【数学式1】
[0116][0117]
根据本实施方式,变得不需要将重构图像作为k空间数据并变更矩阵的尺寸的前处理,噪声除去处理被简化。特别是在图像空间中运用滤波器的方法有不需要追加的傅立叶变换的优点。但本实施方式的手法还能与实施方式1组合,在该情况下,在图12所示的步骤s1201前进行前处理(图7),在步骤s1204后进行后处理(图8)。通过如此地与实施方式1组合,能谋求进一步的高画质化。
[0118]
以上说明了本发明的mri装置中的噪声除去的实施方式,但上述的实施方式分别也可以单独装入mri装置或图像处理装置中,还能由用户选择除去的要不要、手法或程度等。在图15示出用于使得能进行用户选择的用户接口(ui)的实施方式。
[0119]
与噪声除去相关的用户设定,例如在图6的条件设定步骤s601中,由显示控制部240将图15所示那样的ui显示在显示器201,接受用户选择。在该情况下,进一步可以选择多种手法。在图15所示的示例中,关于噪声除去而设有选择是否实施的按钮151、选择噪声除去的程度(弱、中、强)的按钮152、选择修正的需要与否的按钮153。例如在本来零填充率低的摄像、使速度优先的摄像的情况下,用户能进行设定,省去比较花费时间的噪声除去,在零填充率高的摄像时进行噪声除去。另外,噪声除去部230对应于用户设定的噪声除去的程度,例如使实施方式3的窗函数作成部238所作成的空间滤波器的种类、系数变化。另外,仅在设为需要修正时进行用于伪影除去的处理(例如实施方式1、2的前处理以及后处理、实施方式3的滤波处理)。通过设置这样的ui,用户的手法选择的自由度变高。
[0120]
以上说明了本发明的mri装置和用于噪声除去的图像处理方法的实施方式,但本发明并不限定于上述的实施方式,还能组合技术上不矛盾的其他噪声除去手法,例如tv制约条件的附加、不同的滤波器的追加等,这也包含在本发明中。
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