具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本申请提供的磁共振图像的校正方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。该应用环境可以为磁共振成像系统，该磁共振成像系统包括终端102和磁共振设备104，其中，终端102可以通过网络与磁共振设备104进行通信。磁共振设备104将接收到的磁共振信号发送到终端102，由终端102进行图像处理生成磁共振图像。

在其中一个实施例中，磁共振设备104包括接收机，接收机用于接收磁共振信号。接收机电气连接射频接收线圈，射频接收线圈的种类可以是鸟笼形线圈、螺线管形线圈、马鞍形线圈、亥姆霍兹线圈、阵列线圈、回路线圈等。在一个具体实施例中，射频接收线圈设置为阵列线圈，且该阵列线圈可设置为4通道模式、8通道模式、16通道模式、32通道模式或者其他更多通道模式。

在其中一个实施例中，接收机可包括依次连接的放大器、滤波器、模数转换器和数字信号处理器等多个部件。其中，放大器与射频接收线圈连接，用于放大磁共振信号；放大器与滤波器之间可连接第一类型多路器，多个滤波器构成的滤波器阵列106，对经放大后的磁共振信号进行滤波；滤波器与模数转换器之间设置第一类型多路器，模数转换器将磁共振信号转换为数字信号；连接至模数转换器的数字信号处理器对输入的数字信号进行处理，并输出中频信号。

在其中一个实施例中，终端104可以包括中央处理器(Central Processing Unit，CPU)、专门应用集成电路(Application-Specific Integrated Circuit，ASIC)、专用指令处理器(Application Specific Instruction Set Processor，ASIP)、图形处理单元(Graphics Processing Unit，GPU)、物理处理器(Physics Processing Unit，PPU)、数字信号处理器(Digital Processing Processor，DSP)、现场可编程逻辑门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)、ARM处理器等中的一种或几种的组合。终端104还可以包括显示器，用于显示磁共振图像。

在一个实施例中，如图2所示，提供了一种磁共振图像的校正方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：

步骤201，在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机的状态信号。

其中，状态信号用于表征接收机的工作状态。接收机的性能不仅由接收机本身的硬件属性决定(如增益，3dB带宽，信噪比等性能参数)，还会不停地受到外部环境的干扰。比如：1.不同序列引起梯度线圈不同强度的振动，而振动可能引起接收机增益的变化；2.磁共振成像过程中产生大量的热量，接收机可能工作在高温环境下，从而与工作在低温环境下的状态不一致；3.接收机的部件会在工作中逐渐老化，导致性能受到影响。此处接收机的工作状态包括信号接收状态/接收增益、温度状态，振动状态等。

接收机的状态信号是一个受磁共振序列种类、成像目标差异、设备网电状态和环外射频干扰等众多因素影响的变化量，可以较好的表征各种因素(患者差异、序列差异、供电因素、冷却因素、接收机性能等)对图像质量参数的影响。因此需要在磁共振成像过程中实时的采集。

磁共振设备可以在接收机处连接信号耦合设备。在磁共振设备接收机接收磁共振信号的过程中，信号耦合设备与接收机的每个接收通道进行信号耦合得到接收机的状态信号。之后，终端获取接收机的状态信号。

在一个实施例中，信号耦合设备为设置在发射通路和发射放大器之间的耦合器，该耦合器从发射通路耦合出来的信号可经过1分N的信号分路器，分别由N个接收机接收通道来接收，以获取状态信号。发射放大器连接有发射线圈，该发射线圈可发射射频激发脉冲，激发成像目标中的磁共振信号，然后磁共振信号由接收线圈接收。如图3a和图3b所示，接收通道在成像过程中可以通过开关切换，分别采集磁共振信号和状态信号，也可以增加接收机的接收通道的数量，以实现磁共振信号和状态信号的同时采集。

或者，磁共振设备在接收机处设置温度采集设备，在接收机接收磁共振信号的过程中，通过温度采集设备采集接收机的状态信号，如图3c所示。之后，终端从温度采集设备获取到接收机的状态信号。

在实际应用中，还可以通过其他方式获取接收机的状态信号，本公开实施例对此不做限定。

步骤202，根据预先建立的映射关系，确定与状态信号对应的图像质量参数。

终端预先建立状态信号与图像质量参数之间的映射关系。在获取到状态信号后，终端可以根据映射关系对状态信号进行映射处理，得到状态信号对应的图像质量参数。该映射关系可以是线性关系，也可以是其他对应关系，本公开实施例对此不做限定。

步骤203，根据接收机接收到的磁共振信号生成初始磁共振图像，并根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理得到目标磁共振图像。

接收机接收到磁共振信号后，将磁共振信号传输到终端；终端根据接收机传输的磁共振信号生成初始磁共振图像。在根据映射关系确定与状态信号对应的图像质量参数后，根据图像质量参数对初始磁共振图像进行图像强度的校正处理，得到目标磁共振图像。可以理解地，校正处理得到的目标磁共振图像与初始磁共振图像相比，图像强度更加稳定。

上述磁共振图像的校正方法中，在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机的状态信号；根据预先建立的映射关系，确定与状态信号对应的图像质量参数；根据接收机接收到的磁共振信号生成初始磁共振图像，并根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理得到目标磁共振图像。本公开实施例中，根据表征接收机工作状态的状态信号映射得到图像质量参数，再根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理，实际是根据接收机的工作状态对磁共振图像进行校正处理，这样，可以消除环境对接收机的干扰，使生成的磁共振图像的图像强度更加稳定，因而可以提高成像质量。进一步地，消除了环境因素对接收机的干扰，使得成像对环境因素更具鲁棒性；同时，校正处理不针对物理器件，还可以避免器件的校正误差，从而提高校正精度。

在一个实施例中，磁共振设备接收机中设置的射频接收线圈可以是4通道模式、8通道模式、16通道模式、32通道模式或者其他更多通道模式。如图4所示，在上述实施例的基础上，本公开实施例还可以包括如下步骤：

步骤301，在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机每个接收通道对应的状态信号。

磁共振设备可以在接收机处连接信号耦合设备，在接收机接收磁共振信号的过程中，信号耦合设备与接收机的每个接收通道进行信号耦合，得到接收机每个接收通道对应的状态信号。之后，终端从信号耦合设备获取接收机每个接收通道对应的状态信号。

或者，磁共振设备在接收机处设置温度采集设备，在接收机接收磁共振信号的过程中，温度采集设备采集每个接收通道对应的状态信号。之后，终端从多个温度采集设备获取接收机每个接收通道对应的状态信号。

步骤302，根据预先建立的各接收通道对应的映射关系以及各接收通道对应的状态信号，确定各接收通道对应的图像质量参数。

终端预先建立每个接收通道对应的映射关系。在获取到各接收通道对应的状态信号后，终端可以根据各接收通道对应的映射关系对各接收通道对应的状态信号进行映射处理，得到各接收通道对应的图像质量参数。

在其中一个实施例中，状态信号包括信号耦合设备在接收机工作过程中与接收机耦合得到的耦合信号；映射关系包括耦合信号与图像质量参数之间的线性关系。

例如，映射关系表示为G＝f(S，t)，其中，f为耦合信号与图像质量参数之间的映射函数，该映射函数可以是线性函数，G为接收通道对应的图像质量参数或者接收通道的信号增益，S为接收通道对应的耦合信号(Loop信号)，t为耦合信号的获取时间。以图3a为例说明，磁共振系统形成的完整发射、接收链路示意图，其中发射通路/发射通道连接发射放大器，控制系统下发的脉冲序列经由发射通路传输至发射放大器，该发射放大器放大后的脉冲序列由与发射放大器连接的发射线圈执行，产生射频场，从而激发成像目标的核自旋。包含N个线圈通道的接收线圈接收成像目标核自旋产生的磁共振信号，并将磁共振信号传输至包含N个接收通道的接收机。在此实施例中，脉冲序列执行后，通过切换开关可以通过耦合器可以直接获得脉冲序列对应的物理状态信号。也就是说，执行同样的脉冲序列执行后，通过改变开关的连接状态可以建立耦合器和接收通道之间的连接，从而获得接收通道对应的图像质量参数。图像质量参数可以是图像强度信号、接收通道对应的信号增益等。

在其中一个实施例中，状态信号包括温度采集设备在接收机工作过程中采集到的接收机的温度信号；映射关系包括温度信号与图像质量参数之间的线性关系。

例如，映射关系表示为G＝f(T，t)，其中，f为温度信号与图像质量参数之间的映射函数，该映射函数可以是线性函数，G为接收通道对应的图像质量参数，S为接收通道对应的温度信号，t为温度信号的获取时间。

步骤303，根据接收机各接收通道接收到的磁共振信号，生成各接收通道对应的初始磁共振图像。

接收机将每个接收通道接收到的磁共振信号传输到终端，终端根据每个接收通道对应的磁共振信号进行信号处理，生成每个接收通道对应的初始磁共振图像。本公开实施例对信号处理方式不做限定。

步骤304，根据各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像进行校正处理，得到多个校正磁共振图像。

终端根据各接收通道对应的映射关系和状态信号确定了各接收通道对应的图像质量参数，在生成各接收通道对应的初始磁共振图像之后，采用各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像进行图像强度的校正处理，得到各接收通道对应的校正磁共振图像。可以理解地，校正处理得到的校正磁共振图像与初始磁共振图像相比，图像强度更加稳定。

在其中一个实施例中，在根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理之前，还可以包括：对图像质量参数进行滤波处理，得到滤波后的图像质量参数。对应地，根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理，可以包括：根据滤波后的图像质量参数对初始磁共振图像的图像强度进行校正处理。

上述滤波处理可以采用低通滤波方式，滤除图像质量参数中的尖刺。也可以采用其他滤波处理方式，本公开实施例对此不做限定。

在其中一个实施例中，对于大多数核磁共振图像而言，真正有效的信号区域往往只占整个图像的2/3，甚至比例更低，其余部分均是没用的噪声信号。本申请实施例中还本发明还获取每个接收通道的校正磁共振图像结构掩膜，对于每个校正磁共振图像自动区分有效信号区域和噪声区域，仅根据各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像的有效信号区域进行校正处理。示例性的，有效信号区域的确定过程包括：对于每个初始磁共振图像设定阈值，并对其进行二值化处理，得到每个初始磁共振图像对应的掩膜图像；对于掩膜图像进行膨胀、腐蚀等图像处理操作；经图像处理后的掩膜图像所对应的区域即为有效信号区域。

在其中一个实施例中，在采用如上方式对初始磁共振图像进行第一次校正完成后，还可进行第二次校正处理。

在磁共振成像过程中，由于梯度磁场的非线性，同样会导致图像出现畸变。为了不影响医生诊断，还需要对梯度引起的图像畸变进行校正。

示例性地，利用预扫描的梯度强度γ₁(γ₁₁，γ₁₂，γ₁₃)和磁共振信号采集时的梯度强度γ₂(γ₂₁,γ₂₂,γ₂₃)对图像进行更精确的校正。

若磁共振信号采集时初始磁共振图像中每一像素点对应的物理坐标为(x，y，z)，其中，x表示沿着X轴方向的坐标；y表示沿着Y轴方向的坐标；z表示沿着Z轴方向的坐标。如果梯度场是线性的，此时理论上会得到一个点(x，y，z)的磁场强度向量：

由于梯度磁场的非线性，此时点(x，y，z)的实际磁场强度为：

其中，r，θ，Φ为(x，y，z)对应的球坐标，A_nm，B_nm，A_nm’，B_nm’，B_nm”，B_nm”分别为预扫描磁场测试后给出的球谐函数各阶系数，RO为测试时的球面半径。

利用上述六个公式，可以计算出初始磁共振图像的像素点(x，y，z)对应的校正位置(x’,y’,z’)为：

通过上述方式，基于接收机状态进行信号强度的校正，通过梯度校正实现对于位置的校正。

步骤305，根据多个校正磁共振图像进行图像重建处理，得到目标磁共振图像。

如图5所示，采用如图3a所示的磁共振系统，耦合器采集的信号与接收线圈采集的信号复用接收机的接收通道。耦合器分别与接收通道1至N连接可分别获得接收通道1至N对应的状态信号，基于接收通道1至N对应的状态信号可获得接收通道1至N对应的图像质量参数，在此实施例中图像质量参数为接收通道1至N对应的图像强度信号。断开耦合器分别与接收通道1至N连接，建立线圈通道与接收通道的连接，根据接收机接收到的磁共振信号可生成初始磁共振图像；终端可分别根据图像质量参数、各像素点的校正位置得到多个校正磁共振图像，根据多个校正磁共振图像进行图像通道合并等重建处理，得到目标磁共振图像。本公开实施例对图像重建处理方式不做限定。示例性的，将多个校正磁共振图像进行通道合并或多通道处理，即可得到目标磁共振图像。

上述实施例中，在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机每个接收通道对应的状态信号；根据预先建立的各接收通道对应的映射关系以及各接收通道对应的状态信号，确定各接收通道对应的图像质量参数；根据接收机各接收通道接收到的磁共振信号，生成各接收通道对应的初始磁共振图像；根据各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像进行校正处理，得到多个校正磁共振图像；根据多个校正磁共振图像进行图像重建处理，得到目标磁共振图像。本公开实施例中，根据接收机的工作状态对每个接收通道的初始磁共振图像进行校正处理，一方面可以消除环境对接收机的干扰，使磁共振图像的图像强度更加稳定，另一方面，针对每个接收通道进行校正处理，使校正更具有针对性，可以进一步地提高成像质量。

应该理解的是，虽然图2至图5的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2至图5中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图6所示，提供了一种磁共振图像的校正装置，包括：

状态信号获取模块401，用于在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机的状态信号；状态信号用于表征接收机的工作状态；

质量参数确定模块402，用于根据预先建立的映射关系，确定与状态信号对应的图像质量参数；

校正模块403，用于根据接收机接收到的磁共振信号生成初始磁共振图像，并根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理得到目标磁共振图像。

在其中一个实施例中，上述状态信号获取模块401，具体用于获取接收机每个接收通道对应的状态信号。

在其中一个实施例中，上述质量参数确定模块402，具体用于根据预先建立的各接收通道对应的映射关系以及各接收通道对应的状态信号，确定各接收通道对应的图像质量参数。

在其中一个实施例中，上述校正模块403，具体用于根据接收机各接收通道接收到的磁共振信号，生成各接收通道对应的初始磁共振图像。

在其中一个实施例中，上述校正模块403，具体用于根据各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像进行校正处理，得到多个校正磁共振图像；根据多个校正磁共振图像进行图像重建处理，得到目标磁共振图像。

在其中一个实施例中，该装置还包括：

滤波模块，用于对图像质量参数进行滤波处理，得到滤波后的图像质量参数；

对应地，上述校正模块403，具体用于根据滤波后的图像质量参数对初始磁共振图像的图像强度进行校正处理。

在其中一个实施例中，状态信号包括信号耦合设备在接收机工作过程中与接收机耦合得到的耦合信号；对应地，映射关系包括耦合信号与图像质量参数之间的线性关系。

在其中一个实施例中，状态信号包括温度采集设备在接收机工作过程中采集到的接收机的温度信号；对应地，映射关系包括温度信号与图像质量参数之间的线性关系。

关于磁共振图像的校正装置的具体限定可以参见上文中对于磁共振图像的校正方法的限定，在此不再赘述。上述磁共振图像的校正装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是终端，其内部结构图可以如图7所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种磁共振图像的校正方法。该计算机设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该计算机设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是计算机设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。

本领域技术人员可以理解，图7中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：

在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机的状态信号；状态信号用于表征接收机的工作状态；

根据预先建立的映射关系，确定与状态信号对应的图像质量参数；

根据接收机接收到的磁共振信号生成初始磁共振图像，并根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理得到目标磁共振图像。

在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

获取接收机每个接收通道对应的状态信号。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据预先建立的各接收通道对应的映射关系以及各接收通道对应的状态信号，确定各接收通道对应的图像质量参数。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据接收机各接收通道接收到的磁共振信号，生成各接收通道对应的初始磁共振图像。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

根据各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像进行校正处理，得到多个校正磁共振图像；

根据多个校正磁共振图像进行图像重建处理，得到目标磁共振图像。

在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：

对图像质量参数进行滤波处理，得到滤波后的图像质量参数；

根据滤波后的图像质量参数对初始磁共振图像的图像强度进行校正处理。

在一个实施例中，状态信号包括信号耦合设备在接收机工作过程中与接收机耦合得到的耦合信号；对应地，映射关系包括耦合信号与图像质量参数之间的线性关系。

在一个实施例中，状态信号包括温度采集设备在接收机工作过程中采集到的接收机的温度信号；对应地，映射关系包括温度信号与图像质量参数之间的线性关系。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：

在磁共振设备接收机的工作过程中，获取接收机的状态信号；状态信号用于表征接收机的工作状态；

根据预先建立的映射关系，确定与状态信号对应的图像质量参数；

根据接收机接收到的磁共振信号生成初始磁共振图像，并根据图像质量参数对初始磁共振图像进行校正处理得到目标磁共振图像。

在其中一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

获取接收机每个接收通道对应的状态信号。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据预先建立的各接收通道对应的映射关系以及各接收通道对应的状态信号，确定各接收通道对应的图像质量参数。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据接收机各接收通道接收到的磁共振信号，生成各接收通道对应的初始磁共振图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

根据各接收通道对应的图像质量参数对各接收通道对应的初始磁共振图像进行校正处理，得到多个校正磁共振图像；

根据多个校正磁共振图像进行图像重建处理，得到目标磁共振图像。

在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：

对图像质量参数进行滤波处理，得到滤波后的图像质量参数；

根据滤波后的图像质量参数对初始磁共振图像的图像强度进行校正处理。

在一个实施例中，状态信号包括信号耦合设备在接收机工作过程中与接收机耦合得到的耦合信号；对应地，映射关系包括耦合信号与图像质量参数之间的线性关系。

在一个实施例中，状态信号包括温度采集设备在接收机工作过程中采集到的接收机的温度信号；对应地，映射关系包括温度信号与图像质量参数之间的线性关系。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。