本发明涉及图像处理领域，特别是涉及一种基于区域迭代向量提取和新的加权图的水脂分离方法。
背景技术：
：：1、在医疗仪器（如磁共振仪器）中采集得到的图像上，将图像中的脂肪分量和水分量分离开，为医生提供准确的无脂肪的图像，便于疾病的诊断。在磁共振成像中，脂肪的信号较亮，图像对比度会受其影响而降低，这不利于医生对病灶的诊断。因此，抑制脂肪信号是十分重要的，但是由于受到复杂的背景噪声、快速变化的磁场以及涡流的影响，抑制脂肪变得困难。2、在过去的几十年中，已经提出了许多水/脂肪分离方法来提高分离的准确性和速度。一些方法侧重于抑制激发过程中的脂肪信号，并获得仅包含水的图像。常规的脂肪抑制方法有以下几种：1.利用水和脂肪的共振频率差异，用一个选择性激发脉冲激发脂肪信号并加以抑制，随后开启水信号的生成和采集。这种方法需要较高的场强，且依赖于磁场均匀性；2.利用180°脉冲将信号翻转，在脂肪信号为0但水信号不为0时获得抑制脂肪的信号，这种方法在低场上适用，但也会降低水的信号，使图像信噪比下降；3、第三种方法是采集不同te值的信号，利用公式，将水和脂肪的信号分离出来。dixon提出了最原始的水/脂肪分离技术，它利用了水和脂肪共振频率的差异，进行了两次采集，其中水和脂肪的相移分别为0和π弧度，通过添加或减去两个重建的图像，可以获得水或脂肪的单个图像。然而，当存在场不均匀性时，分离结果将是模糊的。yeung和komos提出了“三点dixon”方法，在上述方法中（0°，180°）的双重采集中增加了一个（-180°）处的“第三点”，借助附加信息，通过校正场不均匀性获得了真实的水和脂肪图像。虽然三点法比两点法更受欢迎，因为额外的扫描使其能得到 值等信息，但考虑到它有以下三个基本缺点：1.时间消耗：三点法的时间消耗更多，对于大量样品的处理可能不够高效；2.误差累积：三点法的结果受到更多的误差累积影响，这些误差会累积并影响到最终的水脂分离结果的准确性，相比之下，两点法由于测定点较少，误差累积的可能性较低；3.实施复杂性：三点法相对于两点法来说，实施起来更加复杂。因此两点法仍然是更好的选择。3、然而现有技术的两点法采用传统的区域迭代向量提取（regional iterativephasor extraction，ripe）算法，仍存在图像边缘会发生局部水脂互换的错误区域。传统的两点法会有两个问题：一是在靠近低信噪比的区域，比如鼻腔、肺部，受噪声影响严重，容易导致体素点的场矢量可靠度下降；二是在主磁场极度不均匀的位置，比如颈部、腹部，迭代过程中的场矢量相位误差会被累积及传播，影响最终的水脂分离结果。4、因此亟需提供一种新型的水脂分离方法来解决上述问题。技术实现思路1、本发明所要解决的技术问题是提供一种基于区域迭代向量提取和新的加权图的水脂分离方法，能够更准确地分离物体的水和脂肪的成分，提高分离结果的可靠性。2、为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于区域迭代向量提取和新的加权图的水脂分离方法，包括以下步骤：3、s1：通过采集两个不同te值处的磁共振信号，计算得出两个te值处的相位累积b值ba和bb；4、s2：利用改进的区域迭代向量提取算法得到唯一的b值，改进的区域迭代向量提取算法包括对初始化值乘以其中一个磁共振信号的幅值得到最终初始化值，平滑处理时使用距离加权图对向量进行平滑操作，向量更新后重复迭代，直到得到一个稳定的场向量b；5、s3：根据b值与te处采集得到的信号相位b0的关系式，求解得到b0；6、s4：根据求得的b值和b0值代入步骤s1采集的磁共振信号模型中，得到分离的水和脂肪。7、在本发明一个较佳实施例中，步骤s1的具体步骤包括：8、s101：输入te值分别为te1和te2的复数图像i1、i2，具体包括：9、采集两个不同的te值处的磁共振信号，可用模型表示为：10、 [1]11、其中，，i1和i2分别代表扫描的两个不同te值te1和te2的复数图像，w代表水信号，f代表脂信号，γ是氢核的旋磁比，b0是主磁场强度，b0是在te1处采集得到的信号的相位，b是相位累积，δ表示水和脂肪的化学位移；12、s102：求解脂肪分数qa、qb，具体包括：13、将公式[1]两边平方得到：14、 [2]15、脂肪分数定义为：16、 [3]17、结合公式[2]和公式[3]，利用中间变量c1、c2、c3得到的两种可能取值为：18、 [4]19、其中，20、[5]21、s103：求解ba、bb，具体包括：22、结合公式[1]将b值表示为：23、 [6]24、在本发明一个较佳实施例中，步骤s2的具体步骤包括：25、s201：将图像点切割成不重叠的正方形，并将每个方格向量中所有体素点向量之和最大的场向量组合为初始化值binitial，对初始化值binitial乘以其中一个磁共振信号的幅值得到最终初始化值binitial’；26、s202：通过形态学操作从幅值图像中获得物体的掩模，且只处理掩模上的像素，对第n次迭代的场向量bn以滑动窗口的复数形式进行平滑处理，即分别对实部和虚部进行平滑处理，平滑处理过程中引入平均值为0、方差为σ的高斯函数作为滑动窗口的权重，用于指导每次迭代时向量的平滑操作，得到平滑后的场向量 ；27、s203：向量更新，平滑结果根据公式[8]进行更新，根据bn+1与之间的差值，得到每次变化的体素点n的数量，以检测场向量的更新状态；28、 [8]29、s204：重复迭代，如果每次更改的体素点 n 的数量数量不变或者为零，则迭代将停止，否则将重复步骤 s202和s203，直到得到一个稳定的场向量bstable，最后根据公式[9]通过归一化计算场向量b30、 [9]。31、进一步的，在步骤s3中，将公式[6]带入公式[1]，得到b032、 [7]。33、本发明的有益效果是：34、（1）本发明提供了一种具有灵活回波时间的两点新技术，该技术在区域迭代相量提取（ripe）中使用基于图像幅度和像素之间距离的加权平滑方法，获得了更稳定的结果。本发明所述方法只采集两幅图像，不需要使用固定的回波时间，与三次或更多次采集相比更节省时间；本发明能够更准确地分离物体的水和脂肪的成分，并提高分离结果的可靠性，为医生提供准确的无脂肪的图像，便于疾病的诊断；35、（2）本发明所述方法能得到更好的水脂分离结果，并在噪声程度较大的情况下也能取得很好的结果。该方法具有很好的鲁棒性，可以用在需要快速成像，如肝脏屏息成像、动态成像中。当前第1页12当前第1页12