磁共振成像方法、装置、计算机设备和存储介质与流程

1.本技术涉及磁共振技术领域，特别是涉及一种磁共振成像方法、装置、计算机设备和存储介质。


背景技术：

2.3d grase(gradient and spin echo，自旋回波和梯度回波)序列和3d epi(echo planar imaging，平面回波成像)序列是磁共振中常用的扫描序列。通常情况下，采用sort(separate off-resonance and t2 effects)相位编码方法将3dgrase序列和3d epi序列的回波数据填充到k空间中，如图1所示。
3.由于sort相位编码方法会导致k空间沿epi因子编码方向出现相位阶跃，从而导致重建图像中出现难以消除的伪影。因此，还会结合ets(echo timeshift)技术来消除相位阶跃导致的伪影。
4.但是，采用ets技术则无法使用数据采集速度较高的变密度随机欠采样方法，只能使用数据采集速度相对较低的并行成像方法，因此，3d grase序列和3d epi序列不能在对数据采集速度要求较高的应用(如动态成像、腹部屏气成像等)中使用，即限制了3d grase序列和3d epi序列在临床上的应用范围。


技术实现要素：

5.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在采用ets技术的基础上提高数据采集速度，从而扩展3d grase序列和3d epi序列在临床上的应用范围的磁共振成像方法、装置、计算机设备和存储介质。
6.一种磁共振成像方法，该方法包括：
7.将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
8.利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
9.将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
10.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
11.在其中一个实施例中，上述第一方向为epi因子编码方向，上述第二方向为相位编码方向。
12.一种磁共振成像方法，该方法包括：
13.将检测对象置于静磁场中，并利用扫描序列多次激发检测对象，获得磁共振信号；扫描序列的读出梯度包括多组交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度；
14.将磁共振信号填充至k空间中，得到k空间数据；其中，k空间包括沿第一方向邻近分布的第一分区和第二分区，正极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第一分区，负极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第二分区，且第一分区和第二分区具有相同的填充模式；
15.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
16.在其中一个实施例中，上述第一分区和/或第二分区沿第二方向划分为复数个填充区域，上述第一方向与上述第二方向正交。
17.在其中一个实施例中，上述扫描序列每次激发获得多个磁共振信号，且多个磁共振信号分别填充至各分区不同的填充区域中。
18.在其中一个实施例中，上述各分区中填充区域的数量根据上述扫描序列每次激发对应的磁共振信号的回波链确定。
19.一种磁共振成像装置，该装置包括：
20.区域划分模块，用于将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
21.信号获取模块，用于利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
22.信号填充模块，用于将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少三个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
23.图像重建模块，用于根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
24.在其中一个实施例中，上述第一方向为epi因子编码方向，上述第二方向为相位编码方向。
25.一种磁共振成像装置，该装置包括：
26.信号获取模块，用于将检测对象置于静磁场中，并利用扫描序列多次激发检测对象，获得磁共振信号；扫描序列的读出梯度包括多组交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度；
27.信号填充模块，用于将磁共振信号填充至k空间中，得到k空间数据；其中，k空间包括沿第一方向邻近分布的第一分区和第二分区，正极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第一分区，负极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第二分区，且第一分区和第二分区具有相同的填充模式；
28.图像重建模块，用于根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
29.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
30.将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
31.利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
32.将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
33.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像；或者，
34.利用扫描序列多次激发检测对象，获得磁共振信号；扫描序列的读出梯度包括多组交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度；
35.将磁共振信号填充至k空间中，得到k空间数据；其中，k空间包括沿第一方向邻近分布的第一分区和第二分区，正极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第一分区，负极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第二分区，且第一分区和第二分区具有相同的填充模式；
36.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
37.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
38.将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
39.利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
40.将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
41.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
42.上述磁共振成像方法、装置、计算机设备和存储介质，处理器将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。由于沿第一方向划分的不同分区，正、负极性读出梯度采集的磁共振信号具有相同的填充模式，因此，仍可以使用ets技术来消除相位阶跃导致的伪影，保证成像效果。并且沿第二方向，中间填充区域的可填充位置少于两侧填充区域的可填充位置，即两侧填充区域中存在未填充位置，因此，可以使用压缩感知算法进行图像重建，提高了数据采集速度，使得3d grase序列和3d epi序列可以在对数据采集速度要求较高的应用中使用，扩大了3d grase序列和3d epi序列的应用范围。
附图说明
43.图1为背景技术中填充后的k空间的示意图；
44.图2为一个实施例中磁共振成像方法的应用环境图；
45.图3为一个实施例中磁共振成像方法的流程示意图；
46.图4为一个实施例中k空间的示意图；
47.图5为另一个实施例中磁共振成像方法的流程示意图；
48.图6a为一个实施例中扫描序列的读出梯度的示意图；
49.图6b为图6a的对应不同分区的读出梯度的放大对比图；
50.图7为一个实施例中根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像步骤的流程示意图之一；
51.图8为一个实施例中根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像步骤的流程示意图之二；
52.图9为一个实施例中数据插值处理的示意图；
53.图10为一个实施例中全部填充的k空间的示意图；
54.图11为一个实施例中根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像步骤的流程示意图之三；
55.图12为一个实施例中磁共振成像装置的结构框图；
56.图13为另一个实施例中磁共振成像装置的结构框图；
57.图14为一个实施例中计算机设备的内部结构图。
具体实施方式
58.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对
本技术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技术，并不用于限定本技术。
59.本技术提供的磁共振成像方法，可以应用于如图2所示的应用环境中。该应用环境为磁共振系统，该磁共振系统100包括床体110、mr扫描器120和处理器130，mr扫描器120包括磁体、射频发射线圈、梯度线圈和射频接收线圈。床体110用于承载目标对象010，射频发射线圈用于向目标对象发射射频脉冲，梯度线圈用于产生梯度场，该梯度场可以是沿相位编码方向、层面选择方向或频率编码方向等；射频接收线圈用于接收磁共振信号。在一个实施例中，mr扫描器120的磁体可以是永磁体或超导磁体，且根据功能的不同，组成射频单元的射频线圈可分为体线圈和局部线圈。在一个实施例中，射频发射线圈、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，射频发射线圈设置为鸟笼线圈，局部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通道模式或16通道模式。
60.该磁共振系统100还包括控制器140和输出装置150，其中，控制器140可同时监测或控制mr扫描器110、处理器130和输出装置150。控制器140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。
61.输出装置150，比如显示器，可显示感兴趣区域的磁共振图像。进一步地，输出装置150还可显示受检者的身高、体重、年龄、成像部位、以及mr扫描器110的工作状态等。输出装置150的类型可以是阴极射线管(crt)输出装置、液晶输出装置(lcd)、有机发光输出装置(oled)、等离子输出装置等中的一种或几种的组合。
62.磁共振系统100可连接一个局域网(local area network，lan)、广域网(wide area network，wan)、公用网络、私人网络、专有网络、公共交换电话网(public switched telephone network，pstn)、互联网、无线网络、虚拟网络、或者上述网络的任何组合。
63.在一个实施例中，处理器130可控制mr扫描器120对检测对象(目标对象010的局部)执行等间隔或者非等间隔采样，并控制mr扫描器120获取检测对象的磁共振信号，以及对磁共振信号进行傅里叶变换得到检测对象的磁共振图像。
64.在一个实施例中，如图3所示，提供了一种磁共振成像方法，以该方法应用于图2中的处理器为例进行说明，包括以下步骤：
65.步骤201，将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域。
66.其中，第一方向与第二方向呈正交关系，k空间沿第一方向为等分，沿第二方向可设置为中间填充区域小，两侧填充区域大，即：中间填充区域对应的数据矩阵小，中间填充区域两侧的边缘填充区域对应的数据矩阵大。如图4所示，k空间沿第一方向分为g1、g2、g3三个分区，沿第二方向分为r1、r2
……
r5五个分区，得到g1r1、g2r1、g3r1
……
等多个填充区域。中间填充区域g1r3、g2r3、g3r3中的可填充位置少于两侧填充区域g1r1、g2r1、g3r1等的可填充位置。即从中间区域向其对应的两侧区域的填充密度依次降低。请继续参考图4，图
中黑色点表示该位置被填充数据线，白色点表述该位置未被填充数据线。处于g1、g2、g3三个分区且对应第二方向上同一分区的填充区域具有相同的填充模式，即黑色点所形成的图案相同。对应第一方向的一个分区，且沿第二方向的不同填充区域具有不同的填充模式，即黑色点所形成的图案随机分布。
67.在其中一个实施例中，第一方向为epi因子编码方向，对应正负极性读出梯度编码方向，第二方向为相位编码方向。
68.步骤202，利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号。
69.其中，扫描序列可以包括3d grase序列和3d epi序列中的至少一种，激发次数可以与中间填充区域的可填充位置匹配。如图4所示，激发次数为6次，中间填充区域g1r3、g2r3、g3r3中分别可填充位置为6个，每次激发产生的回波数为5，该五个回波以随机方式填充至沿第二方向划分的r1-r5等五个填充区域内。
70.处理器控制mr扫描器按照扫描序列对检测对象进行多次激发，并控制mr扫描器采集检测对象产生的磁共振信号。然后，处理器从mr扫描器获取磁共振信号。
71.步骤203，将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据。
72.其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式。本发明实施例中，每个填充区域的填充模式可以是该填充区域的所有填充位置所形成的图案。
73.处理器获取到磁共振信号后，将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域中。其中，沿第一方向，将磁共振信号填充在每个填充区域的相应填充位置中；沿第二方向，磁共振信号在每个填充区域中随机填充。如图4所示，黑色圆点代表依次激发，每次激发对应的磁共振信号在填充区域g1r1中的填充位置，与在填充区域g2r1和g3r1中的填充位置相对应。
74.可以理解地，沿第一方向，磁共振信号填充在每个填充区域的相应填充位置中，因此，仍可以使用ets(echo-time shifting)方法来消除相位阶跃导致的伪影，保证成像效果。沿第二方向，中间填充区域的可填充位置少于两侧填充区域的可填充位置，即两侧填充区域中存在未填充位置，因此，后续可以使用压缩感知算法、并行重建算法或基于神经网络的算法等任一重建算法进行图像重建，即可以提高数据采集速度，从而使3d grase序列和3d epi序列可以在对数据采集速度要求较高的应用中使用。
75.在其中一个实施例中，k空间沿第二方向的填充区域的数量根据扫描序列每次激发对应的磁共振信号的回波链确定。如图4所示，回波链长度为5，则k空间沿第二方向的填充区域的数量也为5。
76.步骤204，根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
77.在得到k空间数据之后，处理器可以利用傅里叶变换等算法根据k空间数据进行图像重建，即可得到检测对象的磁共振图像。
78.上述磁共振成像方法中，处理器将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。由于沿第一方向划分的不同分区，正、负极性读出梯度采集的磁共振信号具有相同的填充模式，因此，仍可以使用ets技术来消除相位阶跃导致的伪影，保证成像效果。并且沿第二方
向，中间填充区域的可填充位置少于两侧填充区域的可填充位置，即两侧填充区域中存在未填充位置，因此，可以使用压缩感知算法进行图像重建，提高了数据采集速度，使得3d grase序列和3d epi序列可以在对数据采集速度要求较高的应用中使用，扩大了3d grase序列和3d epi序列的应用范围。
79.在一个实施例中，如图5所示，提供了一种磁共振成像方法，以该方法应用于图2中的处理器为例进行说明，包括以下步骤：
80.步骤301，将检测对象置于静磁场中，并利用扫描序列多次激发检测对象，获得磁共振信号。
81.其中，扫描序列的读出梯度包括多组交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度。如图6a所示，为本技术一实施例的grase序列示意图，其中，rf表示射频脉冲；gz表示层面选择方向梯度场；gy表示相位编码方向梯度场；gx表示读出编码方向的梯度场。在此实施例中，90度激发脉冲之后施加多个180度回聚脉冲，在第一个180度回聚脉冲之后、第二个180度回聚脉冲之前期间(对应分区r1)，施加第一组正负极性反转的频率编码梯度，其中，g1、g3为正梯度采集的回波信号，g2为负梯度采集的回波信号。在第二个180度回聚脉冲之后、第三个180度回聚脉冲之前期间(对应不同分区r2)，施加第二组正负极性反转的频率编码梯度。在在第三个180度回聚脉冲之后、第四个180度回聚脉冲之前期间(对应分区r3)，施加第三组正负极性反转的频率编码梯度。可以理解的，还可有更多个180度回聚脉冲，以及设置在相邻回聚脉冲之间的频率编码梯度，具体可以根具k空间的大小或者序列的类型确定。更进一步的，沿相位编码方向上，在正负极性反转的频率编码梯度变换瞬间还施加有尖峰/点(blip)脉冲，以移动k空间中当前的相位编码线到下一个位置。在此实施例中，在两个相邻的回聚脉冲之间，回波信号g1采集完成后沿相位编码方向施加第一个blip脉冲，随后采集回波信号g2；回波信号g2采集完成后沿相位编码方向施加第二个blip脉冲，随后采集回波信号g3。更具体的，回波信号g1和g3为梯度回波信号，回波信号g2为自旋回波信号。在此实施例中，信号强度较高的回波信号g2填充在k空间的中心区域，信号强度较低的回波信号g1和g3填充在k空间的边缘区域，利于获得较高的信号比和图像对比度。
82.图6b为图6a的对应不同分区的读出梯度的放大对比图。由图可知，对应分区r2的读出梯度相对对应分区r1的读出梯度具有第一回波时间偏移；对应分区r3的读出梯度相对对应分区r1的读出梯度具有第二回波时间偏移，且第一回波时间偏移与第二回波时间偏移不同。在此实施例中，通过如此设置，可实现grase序列与ets方法结合，将阶跃的相位变为一条连续缓慢增加的斜线，从而消除相位变化导致的图像伪影。
83.将检测对象置于静磁场中，处理器控制mr扫描器按照扫描序列对检测对象进行多次激发，并控制mr扫描器采集检测对象产生的磁共振信号。然后，处理器从mr扫描器获取磁共振信号。
84.在其中一个实施例中，扫描序列包括3d grase序列和3d epi序列中的至少一种。
85.步骤302，将磁共振信号填充至k空间中，得到k空间数据。
86.其中，k空间包括沿第一方向邻近分布的第一分区和第二分区，正极性读出梯度对应的磁共振信号的部分或全部填充至k空间的第一分区，负极性读出梯度对应的磁共振信号的部分或全部填充至k空间的第二分区，且第一分区和第二分区具有相同的填充模式；对于3d epi序列，第一分区和第二分区可分别包括一个填充区域。对于3d grase序列，第一分
区和第二分区可分别包括两个、三个或更多多数量的填充区域，且中间填充区域小，两侧填充区域大。
87.在此实施例中，可设每一个读出梯度共包含n(n为大于等于1的整数)个交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度，将k空间沿第一方向等分为n个分区。对于包含n个交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度的读出梯度而言，将第一个正极性读出梯度对应的磁共振信号填充至n个分区中的第n1分区(n1∈n)，将第一个负极性读出梯度对应的磁共振信号填充至n个分区中的第n2分区(n2∈n且n1≠n2)，将第二个正极性读出梯度对应的磁共振信号填充至所述n个分区中的第n3分区(n3∈n，n3≠n1且n3≠n2)。如果还存在更多的所述正、负极性的读出梯度，则将其对应的磁共振信号填充至的n个分区中的其他的不同分区之中。将每一个读出梯度的第一个正极性读出梯度对应的磁共振信号都填充到第n1分区中，将每一个所述的读出梯度的第一个负极性读出梯度对应的磁共振信号都填充到第n2分区中，以此类推。与此同时，不同的读出梯度的信号沿所述k空间的第二方向被填充在不同的分区中，并且沿第二方向在每个分区之中随机填充。
88.如图4所示，将g1或g3对应的磁共振信号填充到第一分区中，将g2对应的磁共振信号填充到第二分区中。并且，每次激发的磁共振信号在第一分区中的填充位置与第二分区中的填充位置相对应。
89.可以理解地，沿第一方向，第一分区和第二分区随对应的正、负极性读出梯度采集的磁共振信号具有相同的填充模式，因此，仍可以使用ets技术来消除相位阶跃导致的伪影，保证成像效果。在各分区中，中间填充区域小，两侧填充区域大，即两侧填充区域中存在未填充位置，因此，后续可以使用压缩感知算法进行图像重建，使3d grase序列和3d epi序列可以在对数据采集速度要求较高的应用中使用。
90.步骤303，根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
91.在得到k空间数据之后，处理器可以利用傅里叶变换等算法根据k空间数据进行图像重建，即可得到检测对象的磁共振图像。可选的，k空间数据进行图像重建的方法可以包括：将满采样的填充区域作为校准数据点，在此实施例中，将分区r3所包含的填充区域的数据点作为校准数据点；使用校准数据点合成滤波器；将合成滤波器应用于其他分区，以获得具有多个未知量的多个耦合同时线性方程组；以及求解具有多个未知量的多个耦合同时线性方程组以获得其他分区完整的数据集，即将其他分区未填充的数据点进行恢复。
92.上述磁共振成像方法中，将检测对象置于静磁场中，并利用扫描序列多次激发检测对象，获得磁共振信号；将磁共振信号填充至k空间中，得到k空间数据；根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。由于沿第一方向划分的不同分区，正、负极性读出梯度采集的磁共振信号具有相同的填充模式，因此，仍可以使用ets技术来消除相位阶跃导致的伪影，保证成像效果；而在各分区中，中间填充区域小，两侧填充区域大，即两侧填充区域中存在未填充位置，因此，可以使用压缩感知算法进行图像重建，提高数据采集速度，使得3d grase序列和3d epi序列可以在对数据采集速度要求较高的应用中使用，扩大了3d grase序列和3d epi序列的应用范围。
93.在其中一个实施例中，磁共振信号填充至少三个填充区域为随机填充模式。如图4所示，g1所对应的第一分区包括5个填充区域g1r1到g1r5，g2对应的第二分区包括5个填充区域g1r1到g1r5。对于同一分区，磁共振信号在每个填充区域中可以随机填充，不限定填充
位置。
94.在其中一个实施例中，扫描序列每次激发获得多个磁共振信号，且多个磁共振信号分别填充至各分区中不同的填充区域。如图4所示，一共6次激发，每次激发获得5个磁共振信号，将5个磁共振信号填充到r1到r5中。
95.在其中一个实施例中，各分区中填充区域的数量根据扫描序列每次激发对应的磁共振信号的回波链确定。如图4所示，回波链长度为5，则每个分区中均包括5个填充区域。
96.在一个实施例中，上述根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像的步骤，可以采用多种方式，如图7所示，其中一个方式可以包括：
97.步骤401，基于k空间数据，利用压缩感知算法进行迭代处理得到k空间中未填充位置对应的欠采样数据。
98.由于在各分区中，中间填充区域小，两侧填充区域大，因此，两侧填充区域存在没有填充磁共振信号的未填充位置。基于已填充的k空间数据，利用压缩感知算法进行迭代处理，得到k空间中未填充位置对应的欠采样数据。
99.步骤402，根据k空间数据和欠采样数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
100.磁共振系统具有多个线圈通道，根据各线圈通道对应的k空间数据和欠采样数据进行图像重建，得到各线圈通道对应的磁共振图像；然后，利用通道合并算法算法对多个线圈通道的磁共振图像进行合并，得到检测对象的磁共振图像。
101.可以理解地，针对各线圈通道进行图像重建，然后利用平方和算法对多个线圈通道的磁共振图像进行合并，可以降低因每个线圈与检测对象的相对位置不同而造成的信号幅值不同的问题，因此可以提升成像效果。
102.如图8所示，另一种方式可以包括：
103.步骤403，基于k空间数据，利用并行成像算法进行数据插值处理，得到k空间中未填充位置对应的中间结果。
104.对于k空间中的未填充位置，根据与未填充位置相邻的已填充位置中的磁共振信号进行数据插值处理，得到未填充位置对应的中间结果。与未填充位置相邻的已填充位置的数量可以根据预设重建核确定。如图9所示，预设重建核为3，对于每个未填充位置，根据相邻的3个已填充位置中的磁共振信号进行数据插值处理，得到未填充位置对应的中间结果。在此实施例中，中间结果通过如下方法确定：以图9中沿竖直方向上完全填充的数据线为校准数据点；使用校准数据点合成滤波器；将合成滤波器应用于包含有未填充位置的数据集，以获得具有多个未知量的多个耦合同时线性方程组；求解具有多个未知量的多个耦合同时线性方程组以获得完整的数据集。在另一实施例中，中间结果通过如下方法确定：获得每个数据集的校准数据点，以图9中沿竖直方向上完全填充的数据线为校准数据点；对于每个射频接收线圈，根据该射频接收线圈的k空间数据和其余通道的射频接收线圈的k空间数据形成完整的k空间数据集；重复前述步骤，直至所有通道的射频接收线圈的k空间数据形成完整的k空间数据集。
105.步骤404，基于中间结果，利用压缩感知算法进行迭代处理得到未填充位置对应的欠采样数据。
106.根据计算出的未填充位置对应的中间结果，利用压缩感知算法进行迭代处理，得
到未填充位置对应的欠采样数据。如图10所示，灰色原点代表欠采样数据，黑色原点代表k空间数据。
107.步骤405，根据k空间数据和欠采样数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
108.在得到欠采样数据后，欠采样数据与k空间数据将k空间全部填充，此时根据k空间数据和欠采样数据进行图像重建，即可得到检测对象的磁共振图像。
109.如图11所示，还有一种方式可以包括：
110.步骤406，根据各线圈通道对应的k空间中间填充区域的数据，计算出各线圈的敏感度。
111.磁共振系统具有多个线圈通道，对于每个线圈通道，将k空间中间填充区域的数据作为参考线，计算出各线圈的敏感度。其中，各线圈的敏感度可以表征线圈与检测对象的相对位置关系。
112.步骤407，基于各线圈的敏感度，利用敏感算法和压缩感知算法依次进行迭代处理和图像重建处理得到检测对象的磁共振图像。
113.得到多个线圈的敏感度之后，可以确定多个线圈的敏感度分布。之后，利用敏感算法和压缩感知算法进行迭代处理，可以得到k空间中未填充位置对应的欠采样数据，进而根据k空间数据和未填充位置对应的欠采样数据进行图像重建处理，得到检测对象的磁共振图像。
114.上述根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像的步骤中，由于两侧填充区域存在没有填充磁共振信号的未填充位置，因此可以使用压缩感知算法进行图像重建，提高数据采集速度，使得3d grase序列和3d epi序列可以在对数据采集速度要求较高的应用中使用，扩大了3d grase序列和3d epi序列的应用范围。
115.应该理解的是，虽然图2-图11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-图11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。
116.在一个实施例中，如图12所示，提供了一种磁共振成像装置，包括：
117.区域划分模块501，用于将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
118.信号获取模块502，用于利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
119.信号填充模块503，用于将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
120.图像重建模块504，用于根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
121.在其中一个实施例中，上述第一方向为epi因子编码方向，上述第二方向为相位编码方向。
122.在一个实施例中，如图13所示，提供了一种磁共振成像装置，该装置包括：
123.信号获取模块601，用于将检测对象置于静磁场中，并利用扫描序列多次激发检测对象，获得磁共振信号；扫描序列的读出梯度包括多组交替分布的正极性读出梯度和负极性读出梯度；
124.信号填充模块602，用于将磁共振信号填充至k空间中，得到k空间数据；其中，k空间包括沿第一方向邻近分布的第一分区和第二分区，正极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第一分区，负极性读出梯度对应的磁共振信号至少部分填充至k空间的第二分区，且第一分区和第二分区具有相同的填充模式；
125.图像重建模块603，用于根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
126.在其中一个实施例中，上述第一分区和/或第二分区沿第二方向划分为复数个填充区域，上述第一方向与上述第二方向正交。
127.在其中一个实施例中，上述扫描序列每次激发获得多个磁共振信号，且多个磁共振信号分别填充至各分区不同的填充区域中。
128.在其中一个实施例中，上述各分区中填充区域的数量根据扫描序列每次激发对应的磁共振信号的回波链确定。
129.在其中一个实施例中，上述图像重建模块603，具体用于基于k空间数据，利用压缩感知算法进行迭代处理得到k空间中未填充位置对应的欠采样数据；根据k空间数据和欠采样数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
130.在其中一个实施例中，上述图像重建模块603，具体用于基于k空间数据，利用并行成像算法进行数据插值处理，得到k空间中未填充位置对应的中间结果；基于中间结果，利用压缩感知算法进行迭代处理得到未填充位置对应的欠采样数据；根据k空间数据和欠采样数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
131.在其中一个实施例中，上述图像重建模块603，具体用于根据各线圈通道对应的k空间数据和欠采样数据进行图像重建，得到各线圈通道对应的磁共振图像；利用平均和算法对多个线圈通道的磁共振图像进行合并，得到检测对象的磁共振图像。
132.在其中一个实施例中，上述图像重建模块603，具体用于根据各线圈通道对应的k空间中间填充区域的数据，计算出各线圈的敏感度；基于各线圈的敏感度，利用敏感算法和压缩感知算法依次进行迭代处理和图像重建处理得到检测对象的磁共振图像。
133.关于磁共振成像装置的具体限定可以参见上文中对于磁共振成像方法的限定，在此不再赘述。上述磁共振成像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。
134.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服务器，其内部结构图可以如图14所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。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、计算机程序和数据库。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。该计算机设备的数据库用于存储磁共振成像数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络
连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种磁共振成像方法。
135.本领域技术人员可以理解，图14中示出的结构，仅仅是与本技术方案相关的部分结构的框图，并不构成对本技术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。
136.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：
137.将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
138.利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
139.将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
140.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
141.在其中一个实施例中，上述第一方向为epi因子编码方向，上述第二方向为相位编码方向。
142.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：
143.将k空间沿第一方向和第二方向划分为多个填充区域；
144.利用扫描序列多次激发检测对象，获取磁共振信号；
145.将磁共振信号填充至k空间的多个填充区域，得到k空间数据；其中，沿第一方向的至少两个填充区域具有相同的填充模式，沿第二方向的填充区域为随机填充模式；
146.根据k空间数据进行图像重建，得到检测对象的磁共振图像。
147.在其中一个实施例中，上述第一方向为epi因子编码方向，上述第二方向为相位编码方向。
148.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，本技术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。
149.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。
150.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，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，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。