专利名称：信号区域识别方法、mri脉冲序列调整方法及mri成像系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种磁共振成像系统，尤其涉及该磁共振成像系统的磁共振信号区域 识别方法、装置以及脉冲序列调整方法、装置。
背景技术：
在MRI (磁共振)成像系统工作时，MRI成像系统向被扫描物体(例如病人)发射 射频，接收由被扫描物体返回的回波信号，将回波信号转换成数字信号后进行数据采集，然 后根据采集的数据进行图像重建。在进行数据采集时，MRI成像系统需要运行一个脉冲序 列进行数据的采集。在进行正式数据采集之前，需要对脉冲序列的零阶和一阶相位进行校 正调整，因此先采用默认的一个脉冲序列在返回的回波信号中采集一些数据，这时的回波 信号称为参考信号，采集的数据称为参考数据，然后对脉冲序列采集的参考数据进行预处 理或调整，得出脉冲序列的调整参数。通常，参考信号预处理的方法是在采集的信号区域内 取出一段连续数据的相位进行拟合，考虑信号的相位是连续且变化缓慢，通常相位的拟合 都采用线性拟合，将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列调整的零阶和一阶相位。
上述调整的前提是被调整的数据必须是MRI信号数据，于是问题的关键转变为如 何准确界定采集数据中的信号区域。确定信号区域的传统方法是假定数据对称、数据中心 点具有最大幅值，通常以数据中心位置为中心点，或以数据最大值为中心点，按照经验选取 一个数据长度作为信号区域进行拟合，但在实践中发现这种方法会有以下问题
1、当环境中存在干扰时，数据中可能出现孤立极值，这种孤立极值往往幅度很大， 如果采用传统方法，则会以该孤立极值为中心点确定信号区域，从而导致找错信号区域。
2、某些情况下出现扫描物体不以数据中心为对称，此时如果采用传统方法确定信 号区域也将会找错区域。
3、当仪器出现故障或某部分未启动时，MRI成像系统采集的数据都是噪声，这种情 况下并不存在信号区域，但如果采用传统方法确定信号区域，仍然进行中心点或数据最大 值的搜索，最终找到错误的信号区域。
如果信号区域确定错误，那么在此错误的信号区域中进行相位拟合，必将得出错 误的调整参数，从而导致脉冲序列不能正确调整，最终将会影响图像的质量。发明内容
本发明提供一种信号区域识别方法、装置及磁共振脉冲序列调整方法、装置和磁 共振成像系统，在对脉冲序列采集的参考信号进行调整前先在参考信号中进行信号区域的 识别，从而避免得出错误的调整参数。
根据本发明的一方面，提供一种信号区域识别方法，包括
获取作为信号识别基础的参考数据；
根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征 搜索出初步的信号区域；
根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据 信号的相位特征搜索出最终的信号区域。
还提供一种信号区域识别装置，包括
参考数据获取单元，用于获取作为信号识别基础的参考数据；
阈值单元，用于存储预先设定的幅度阈值、有效数据长度和相位相关性阈值；
初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所 述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；
最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长 度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。
根据本发明的另一方面，提供一种磁共振脉冲序列调整方法，包括
运行一脉冲序列，从磁共振信号中采集数据并获取作为调整基础的参考数据；
根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征 搜索出初步的信号区域；
根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据 信号的相位特征搜索出最终的信号区域；
在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相位进行拟合；
将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述调整参数对脉冲 序列进行调整。
在一种实施例中，还公开一种磁共振脉冲序列调整装置，包括
数据采集单元，用于运行脉冲序列，从磁共振信号中采集数据；
磁共振信号区域识别装置，所述磁共振信号区域识别装置包括
参考数据获取单元，用于从采集的数据中获取作为调整基础的参考数据；
初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所 述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；和
最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长 度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域；
拟合单元，用于在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相 位进行拟合；
调整单元，用于将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述 调整参数对脉冲序列进行调整。
根据本发明的又一方面，还提供一种磁共振成像系统，包括上述的磁共振脉冲序 列调整装置。


图1为一种实施例中磁共振成像系统的结构方框图2为本发明一种实施例中脉冲序列调整装置的结构方框图3为本发明一种具体实施例中磁共振信号区域识别装置的结构方框图4为本发明一种实施例的流程图5为按照幅度特征搜索信号区域的一种实施例的流程图6为一种实施例中搜索最大值的流程图7为按照相位特征搜索信号区域的一种实施例的流程图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。
请参考图1，在一种实施例中，磁共振成像系统100包括磁体系统110、梯度磁场 系统120、射频系统130、人机交互界面140和控制及处理系统150。控制及处理系统150 包括回波处理电路151、数据处理系统152、图像重建系统153、主计算机154等。磁体系统 110包括磁体111、梯度磁场线圈112、发射装置113和接收装置114，磁体111可以采用永 磁体、超导磁体或常导磁体，用于给待测物体(例如病人)提供一恒定的主磁场，梯度磁场 线圈112用于在三维空间产生一梯度磁场，发射装置113与射频系统130连接，用于提供射 频(RF)脉冲以激发待测物体内原子核的自旋，接收装置114用于检测由待测物发出的回波 信号，其与回波处理电路151连接。在有些实施例中，还包括无线的感应线圈，感应线圈接 收待测物产生的磁共振信号，并以感应信号的形式发送给接收装置114。接收装置114将接 收的信号传输给回波处理电路151进行放大、检波等处理，处理后的信号传输给数据处理 系统152，数据处理系统152运行脉冲序列，进行数据采集和处理，最后将数据输出到图像 重建系统153进行扫描图像的重建，并通过主计算机154在人机交互界面140进行显示。
在磁共振成像系统100进行回波数据采集时，需要根据实时的情况调整脉冲序列 的参数，所以在磁共振成像系统100进行正式数据处理前，先采集参考数据进行预处理，以 获得调整脉冲序列的参数。在本申请实施例中，数据处理系统152用于生成序列、控制以及 数据处理，其中包括脉冲序列调整装置，脉冲序列调整装置用于从运行脉冲序列，从被扫描 物体返回的参考信号中采集数据，并从采集的数据中经过数据选择和相位拟合得到脉冲序 列的调整参数。
在本申请实施例中，在选择相位拟合的数据之前首先从采集的参考数据中搜索出 信号区域，然后从经识别和判断的信号区域中选择出数据进行相位拟合并得到脉冲序列的 调整参数，从而使在非信号区域中选择数据进行相位拟合的几率被降低，由此得出错误的 脉冲序列调整参数的几率也被降低。在识别信号区域时，本申请实施例根据幅度相似性和 相位相似性进行区域增长，从幅度特征和相位特征两方面排除孤立极值和噪声的影响，提 高对信号区域识别的准确性。
请参考图2，在一种实施例中，脉冲序列调整装置200包括数据采集单元210、磁共 振信号区域识别装置220、拟合单元230和调整单元240。数据采集单元210用于运行脉冲 序列，从磁共振(MRI)信号中采集数据。磁共振信号区域识别装置220用于识别信号区域， 其包括参考数据获取单元221、初步的信号区域确定单元222和最终的信号区域确定单元 223。参考数据获取单元221用于从采集的数据中获取作为调整基础的参考数据；初步的信 号区域确定单元222用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根 据信号幅度特征确定出初步的信号区域；最终的信号区域确定单元223用于根据预先设定 的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出 最终的信号区域。在有些实施例中，磁共振信号区域识别装置220还包括阈值单元224，阈 值单元224用于存储预先设定的幅度阈值、有效数据长度和相位相关性阈值。拟合单元230用于在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相位进行拟合。调整单 元240用于将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述调整参数对脉 冲序列进行调整。
为简化数据运算，磁共振信号区域识别装置220对一行参考数据进行处理并在其 中进行信号区域的识别。
在一具体实例中，如图3所示，初步的信号区域确定单元310包括第一初始种子筛 选子单元311、第一判断子单元312、第一增长区域子单元313和第二判断子单元314。第一 初始种子筛选子单元311用于查找所述一行参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初 始种子；第一判断子单元312用于判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述 幅度阈值；第一增长区域子单元313用于当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述 幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增 长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度；第二判断子单元314用于判断所述第一增 长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初 步的信号区域。
最终的信号区域确定单元320包括相位计算子单元321、第二初始种子筛选子单 元322、第二增长区域子单元323和第三判断子单元324。相位计算子单元321用于计算 所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理；第二初始种子筛选子 单元322用于在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子；第二增长区域子单元 323用于在第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相 位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度；第三判 断子单元324用于判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是， 则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。
在另一实施例中，磁共振信号区域识别装置除了上述的初步的信号区域确定单元 310和最终的信号区域确定单元320外，还可以包括置零单元330，所述置零单元330用于 当第二判断子单元314判断的第一增长区域的长度小于所述有效数据长度时，将所述第一 增长区域内所有数据的信号幅度置零，或当第三判断子单元324判断的第二增长区域的长 度小于所述有效数据长度时，将所述初步的信号区域内所有数据的信号幅度置零，并控制 第一初始种子筛选子单元311重新筛选新的第一初始种子。
根据本申请公开的内容，本领域的技术人员应当理解，初步的信号区域确定单元 310和最终的信号区域确定单元320的结构还可以进行变形和特征增减。置零单元330也 可以只对不符合条件的第一增长区域内所有数据清零，也可以只对不符合条件的第二增长 区域内所有数据清零。
基于上述脉冲序列调整装置200的脉冲序列调整方法如图4所示，包括以下步 骤
步骤SI 10，数据采集单元运行一脉冲序列，从磁共振信号中采集数据。磁共振信号 可以是扫描信号的参考信号，也可以是任何用于脉冲序列调整的信号。采集的数据为复数， 包括幅度部分和相位部分。
步骤S120，参考数据获取单元从采集的数据中获取作为调整基础的参考数据；在 一具体实例中，在步骤SllO中，从被扫描物体返回的参考信号中采集若干行数据，每行数据可根据要求具有若干个数据点，例如一行数据具有256个数据点，从而形成数据矩阵。在 本步骤中，将此若干行数据进行累加平均，形成一行数据作为参考数据。例如，如果采集的 原始数据是nxm的数据点阵raw(j, i), i = O, m-1 ； j = O, n_l,累加后的数据是
S(i) = — raw(j, i) / = 0”..,州-1
当然，也可以直接从采集的数据中选择一行，不经过累加平均而直接作为参考数 据，此种情况下，步骤SI 10可以采集一行数据，也可以采集多行数据。本实施例中通过对多 行MRI数据的累加平均，可提高参考数据的信噪比。
另外，步骤S120中得到的作为调整基础的参考数据也可以是一个数据矩阵。为简 化计算，本实施例中选择参考数据为一行参考数据。
步骤S130，获取阈值。本实施例中，阈值包括幅度阈值、相位相关性阈值和有效数 据长度，在其他实施例中，还可以有更多个阈值。本实施例中，相位相关性阈值是相位差阈 值，在其他实施例中，相位相关性阈值也可以是其他判断数据相位是否相关的阈值。阈值为 经验值，与具体系统有关，可根据经验并经过反复测试得到。合适的阈值可减少算法的迭代 次数。获取阈值时可直接从人机交互界面获得，也可以预先将阈值从人机交互界面输入并 存储在作为存储介质的阈值单元中。
步骤S140，初步的信号区域确定单元根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度， 在所述参考数据中根据信号幅度特征反复搜索信号区域。
步骤S150，判断是否存在信号区域，如果步骤S140中没有搜索出信号区域，则该 行参考数据中不存在信号区域，查找终止。如果步骤S140中搜索到了信号区域，则将该信 号区域作为初步的信号区域，然后进行步骤S160。
步骤S160，最终的信号区域确定单元根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据 长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征再次反复搜索信号区域。
步骤S170，判断是否存在信号区域，如果步骤S160中没有搜索出信号区域，则返 回到步骤S140重新搜索信号区域。如果步骤S160中搜索到了信号区域，则将该信号区域 作为最终的信号区域，然后进行步骤S180。
步骤S180，拟合单元在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据 的相位进行拟合。相位的拟合可采用已有的拟合方法。在一种实施例中，考虑到信号的相 位是连续且变化缓慢的，相位的拟合可采用线性拟合，例如最小二乘法拟合。
步骤S190，调整单元将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照 所述调整参数对脉冲序列进行调整，具体可作为脉冲序列调整的零阶和一阶相位。
在有些情况下，搜索出的信号区域不在采集数据区域的中部，在进行相位拟合之 前还需要进行坐标变换。因此，在有些实施例中，脉冲序列调整装置还包括坐标变换单元， 坐标变换单元用于当确定出最终的信号区域之后，根据最终的信号区域的区域坐标和一行 参考数据的区域坐标判断最终的信号区域是否位于所述一行参考数据的中部，如果不是， 则对最终的信号区域中的数据的坐标进行坐标变换，将最终的信号区域变换到所述一行参 考数据的中部，然后再执行步骤S180。
在一种实施例中，初步的信号区域根据邻域信号的幅度相关性采用图象分割中的 区域增长法得到，在区域增长结束后得到的区域称为第一增长区域，符合数据长度条件的第一增长区域被作为初步的信号区域。区域增长法是一种串性区域技术，基本思想是将具 有相似性质的元素构成一个集合区域，实现方法是在需要分割的区域中利用某种准则确定 一个种子元素作为区域增长的起点，然后利用种子周围的邻域点与种子具有相同或相似的 性质而将邻域点划归种子元素所在的区域，新增的这些邻域点可再作为种子进行区域的增 长，直至所有满足条件的元素都被搜索完毕。步骤S140中搜索信号区域的流程图如图5所 示，包括以下步骤
步骤S210，查找所述一行参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子。第 一初始种子筛选子单元计算数据的ArgMax，即计算求出数据幅度最大值及其位置，其算法 流程如图6所示，包括以下步骤
1、设定初始最大值max = S(O),并令初始最大值位置pos = O ；
2、从i = I开始，判断当前数据S (i) > max是否成立，如果当前数据大于最大值， 贝[I max = S (i)，pos = i ；
3、如果当前数据小于或等于最大值，则i = i+Ι，继续上面的计算过程直至算出最 终结果。
经过计算得到最大值所在点SO作为第一增长区域的第一初始种子。
步骤S220，对种子幅度进行判断。第一判断子单元判断所述第一初始种子的信号 幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果不满足幅度阈值条件(即大于或等于所述幅度阈 值)，则信号区域搜索失败，搜索过程结束；如果第一初始种子的幅度满足幅度阈值条件， 则继续执行以下步骤，第一增长区域子单元利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种 子两侧进行第一增长区域的增长。
步骤S230，在第一初始种子的左边进行单侧区域增长。每增长一个数据点，都进行 以下的幅度相关性判断。
步骤S240，对新增数据点进行幅度判断，此时应利用邻域信号的幅度相关性进行 判断是否满足阈值条件。在一种实施例中，阈值为幅度阈值，判断所述新增数据点的信号幅 度是否大于或等于所述幅度阈值，当大于或等于所述幅度阈值时认为满足阈值条件，则新 增数据点增长成功，第一增长区域的范围向左边移一个数据点。在其他实施例中，阈值还可 以包括幅度阈值和幅度差阈值，当新增数据点的信号幅度大于或等于所述幅度阈值且其与 第一增长区域内的相邻点的幅度差值小于或等于幅度差阈值时，认为满足阈值条件，则新 增数据点增长成功，第一增长区域的范围向左边移一个数据点。如果新增数据点增长成功， 则返回步骤S230，再继续向左增长一个数据点；否则继续步骤S250。
步骤S250，记录当前数据点的位置PO，PO也是第一增长区域最左边的点，然后返 回第一初始种子SO处，继续步骤S260。
步骤S260，在第一初始种子的右边进行单侧区域增长。每增长一个数据点，同样进 行幅度相关性判断。
步骤S270，对新增数据点进行幅度判断，判断方法与步骤S240相同。如果新增数 据点增长成功，则返回步骤S260，再继续向右增长一个数据点；否则继续步骤S280。
步骤S280，记录当前数据点的位置Pl，Pl也是第一增长区域最右边的点，停止区 域增长，在增长终止后计算第一增长区域的长度。第一增长区域的长度即为第一增长区域 最左边的点PO和第一增长区域最右边的点Pl之间的长度，即d = IPl-PO I，第一增长区域的长度也可表述为数据点个数。
步骤 S290，第二判断子单元判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初步的信号区域，幅度搜索过程结束；如果d不满足阈值条件则继续执行步骤S291。
步骤S291，将所述第一增长区域d内的所有数据的信号幅度置零，返回步骤S210， 重新筛选第一初始种子。
对于采集数据中的孤立极值，由于孤立极值通常幅度比较大，其与相邻点的幅度差值较大，如果不是信号区域，则孤立极值的相邻点的幅度通常比较小，通过幅度相关性判断即可排出这类孤立极值。即使其周围出现了个别幅度比较大的数据点，通过数据长度的判断也会排除孤立极值，避免将孤立极值误认为信号和选择错误的信号区域。因此，本实施例通过幅度相关性区域增长法和数据长度搜索信号区域可有效剔除孤立极值，提高信号区域搜索结果的准确性和确保区域中数据均符合幅度特征。
在一种实施例中，最终的信号区域也根据邻域信号的幅度相关性进行区域增长得到，该区域增长是在初步的信号区域内选择一点进行区域增长，增长终止后得到的区域称为第二增长区域，符合数据长度条件的第二增长区域被作为最终的信号区域。步骤S160中搜索信号区域的流程图如图7所示，包括以下步骤
步骤S305，相位计算子单元计算所述初步的信号区域中全部数据的相位角。
步骤S310，对初步的信号区域中全部数据的相位角做反卷绕处理。相位的卷绕是由于计算相角所用的反三角函数带来的2 π跳变，必须进行相位反卷处理才能得到真实的信号相位。相位的反卷绕过程可以从区域起点开始，也可以从区域中点开始，本实施例选择从区域中点进行相位的反卷绕处理。
步骤S315，第二初始种子筛选子单元在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子。在一种具体实例中，可以选择区域中点作为区域增长算法的第二初始种子SO'， 也可以根据其他预设的规则在初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子SO'，也可以是将初步的信号区域中的任意一点作为第二初始种子SO'。确定第二初始种子SO'后继续执行以下步骤，第二增长区域子单元利用邻域信号的相位相关性在所述第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长。
步骤S320，在第二初始种子的左边进行单侧区域增长。每增长一个数据点，都进行以下的相位相关性判断。
步骤S325，对新增数据点进行相位相关性判断。此时应利用邻域信号的相位相关性进行判断，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件。在一种具体实例中，所述相位相关性阈值为相位差阈值，新增数据点满足所述相位相关性阈值条件是指新增数据点和相邻数据点的相位差小于或等于所述相位差阈值。如果满足相位相关性阈值条件则返回步骤320，继续向左进行单侧区域增长。如果不满足相位相关性阈值条件则执行步骤S330。
步骤S330，终止增长，记录当前数据点的位置PO' ,PO'是第二增长区域最左边的点，然后返回初始种子SO'处，然后执行步骤S335。
步骤S335，在第二初始种子的右边进行单侧区域增长。每增长一个数据点，也进行以下的相位相关性判断。
步骤S340，对新增数据点进行相位相关性判断。同样利用邻域信号的相位相关性进行判断，方法同步骤S325，如果新增数据点满足所述相位相关性阈值条件，则返回步骤 335，继续向右进行单侧区域增长。如果不满足相位相关性阈值条件则执行步骤S345。
步骤S345，记录当前数据点的位置Pl'，Pl'也是第二增长区域最右边的点， 然后停止区域增长，在增长终止后计算第二增长区域的长度。第二增长区域的长度即为 第二增长区域最左边的点PO'和第二增长区域最右边的点Pl'之间的长度，即d'=Pl' -PO'
步骤S350，第三判断子单元对d'是否满足有效数据长度阈值进行判断，即判断 d'是否大于或等于有效数据长度阈值，如果是，则信号区域搜索成功，则将所述第二增长 区域作为最终的信号区域，搜索过程结束；如果d'不满足有效数据长度阈值条件则继续。
步骤S355，置零单元将初步的信号区域内的数据幅度置为0，返回步骤S140，重新 根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域。
上述步骤中，如果搜索过程失败，则表示初步的信号区域内不存在MRI信号，需要 重新根据幅度特征选择初步的信号区域；如果搜索过程成功，则表示最终的信号区域内存 在并找到了最终的信号区域，然后可进行相位拟合等后续工作。
如果采集到的数据是噪声数据，由于噪声属于杂乱无规律的信号，相邻数据点之 间的相位没有相关性，且噪声幅度比较小，通过相位相关性和幅度相关性相结合，可有效排 除噪声，提高信号区域搜索结果的准确性
上述实施例采用迭代查找，可有效确认采集数据中是否有信号区域，如果数据中 存在信号区域，可准确选择信号区域，避免了传统方法进行脉冲序列调整的缺陷。
上述实施例不仅适用于低场MRI系统，同样适用于高场MRI系统,不仅适用于图像 数据域，也可用于K空间数据域。
上述实施例中的信号区域识别方法还可用于其他领域中的信号区域识别，排除孤 立极值和噪声的影响。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发 明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护 范围。
权利要求
1.一种信号区域识别方法，其特征在于包括 获取作为信号识别基础的参考数据； 根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域； 根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据信号幅度特征确定出初步的信号区域包括 查找所述参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子； 判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值； 当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度； 判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初步的信号区域。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据信号的相位特征确定出最终的信号区域包括 计算所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理； 在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子； 在第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度； 判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。
4.一种信号区域识别装置，其特征在于包括 参考数据获取单元，用于获取作为信号识别基础的参考数据； 阈值单元，用于存储预先设定的幅度阈值、有效数据长度和相位相关性阈值； 初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域； 最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述初步的信号区域确定单元包括 第一初始种子筛选子单元，用于查找所述参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子； 第一判断子单元，用于判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值； 第一增长区域子单元，用于当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度； 第二判断子单元，用于判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述增长区域作为初步的信号区域。
6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述最终的信号区域确定单元包括 相位计算子单元，用于计算所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理； 第一初始种子筛选子单元，用于在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子; 第二增长区域子单元，用于在第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度； 第三判断子单元，用于判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。
7.一种磁共振脉冲序列调整方法，其特征在于包括 运行一脉冲序列，从磁共振信号中采集数据并获取作为调整基础的参考数据； 根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域； 根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域； 在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相位进行拟合； 将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述调整参数对脉冲序列进行调整。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述参考数据为一行参考数据。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，从磁共振信号中采集数据并获取作为调整基础的参考数据包括 从被扫描物体返回的参考信号中采集若干行数据； 将若干行数据进行累加平均得到一行参考数据。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述根据信号幅度特征确定出初步的信号区域包括 查找所述一行参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子； 判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值； 当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度； 判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初步的信号区域。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述第一初始种子的信号幅度小于所述幅度阈值时，终止信号区域的搜索。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长步骤包括 在所述第一初始种子的第一单侧进行区域增长；判断新增数据点的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果是则增长成功，继续在第一单侧进行区域增长； 当新增数据点的信号幅度小于所述幅度阈值时记录该新增数据点的位置，并将该新增数据点的位置作为第一单侧边界点位置后结束在第一单侧的区域增长； 在所述第一初始种子的第二单侧进行区域增长； 判断新增数据点的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果是则增长成功，继续在第二单侧进行区域增长； 当新增数据点的信号幅度小于所述幅度阈值时记录该新增数据点的位置，并将该新增数据点的位置作为第二单侧边界点位置后结束在第二单侧的区域增长； 计算位于第一单侧边界点位置和第二单侧边界点位置之间的第一增长区域的长度。
13.如权利要求9-12中任一项所述的方法，其特征在于，当第一增长区域的长度小于所述有效数据长度时，将所述第一增长区域内所有数据的信号幅度置零，重新执行查找所述一行参考数据中的最大值的步骤，并筛选出新的第一初始种子。
14.如权利要求8-13中任一项所述的方法，其特征在于，根据信号的相位特征确定出最终的信号区域包括 计算所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理； 在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子； 第二初始种子进行两侧的第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度； 判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，当第二增长区域的长度小于所述有效数据长度时，将所述初步的信号区域内所有数据的信号幅度置零，重新根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述相位相关性阈值为相位差阈值，新增数据点满足所述相位相关性阈值条件是指新增数据点和相邻数据点的相位差小于或等于所述相位差阈值。
17.如权利要求8-16中任一项所述的方法，其特征在于在确定出最终的信号区域之后和在最终的信号区域中选取一段连续数据之前还包括 判断最终的信号区域是否位于所述一行参考数据的中部； 如果最终的信号区域不在所述一行参考数据的中部，则对最终的信号区域中的数据的坐标进行坐标变换，将最终的信号区域变换到所述一行参考数据的中部。
18.一种磁共振脉冲序列调整装置，其特征在于包括 数据采集单元，用于运行脉冲序列，从磁共振信号中采集数据； 磁共振信号区域识别装置，所述磁共振信号区域识别装置包括 参考数据获取单元，用于从采集的数据中获取作为调整基础的参考数据； 初步的信号区域确定单元，用于根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；和 最终的信号区域确定单元，用于根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域；拟合单元，用于在最终的信号区域中选取一段连续数据，并对所述连续数据的相位进行拟合；调整单元，用于将拟合得到的斜率和截距作为脉冲序列的调整参数，并按照所述调整参数对脉冲序列进行调整。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述参考数据为一行参考数据。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述数据采集单元从被扫描物体返回的参考信号中采集若干行数据；所述参考数据获取单将若干行数据进行累加平均得到一行参考数据。
21.如权利要求19所述的装置，其特征在于，所述初步的信号区域确定单元包括第一初始种子筛选子单元，用于查找所述一行参考数据中的最大值，将该最大值作为第一初始种子；第一判断子单元，用于判断所述第一初始种子的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值；第一增长区域子单元，用于当所述第一初始种子的信号幅度大于或等于所述幅度阈值时，利用邻域信号的幅度相关性在所述第一初始种子两侧进行第一增长区域的增长，并在增长终止后计算第一增长区域的长度；第二判断子单元，用于判断所述第一增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度，如果是，则将所述第一增长区域作为初步的信号区域。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一判断子单元当所述第一初始种子的信号幅度小于所述幅度阈值时，终止信号区域的搜索。
23.如权利要求21所述的装置，其特征在于，所述第一增长区域子单元用于在所述第一初始种子的第一单侧进行区域增长，判断新增数据点的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果是则增长成功，继续在第一单侧进行区域增长，当新增数据点的信号幅度小于所述幅度阈值时记录该新增数据点的位置，并将该新增数据点的位置作为第一单侧边界点位置后结束在第一单侧的区域增长，在所述第一初始种子的第二单侧进行区域增长，判断新增数据点的信号幅度是否大于或等于所述幅度阈值，如果是则增长成功，继续在第二单侧进行区域增长，当新增数据点的信号幅度小于所述幅度阈值时记录该新增数据点的位置，并将该新增数据点的位置作为第二单侧边界点位置后结束在第二单侧的区域增长，根据第一单侧边界点位置和第二单侧边界点位置计算位于第一单侧边界点位置和第二单侧边界点位置之间的第一增长区域的长度。
24.如权利要求21-23中任一项所述的装置，其特征在于，所述磁共振信号区域识别装置还包括置零单元，所述置零单元用于当第二判断子单元判断的第一增长区域的长度小于所述有效数据长度时，将所述第一增长区域内所有数据的信号幅度置零，并控制第一初始种子筛选子单元重新筛选新的第一初始种子。
25.如权利要求21-24中任一项所述的装置，其特征在于，所述最终的信号区域确定单元包括相位计算子单元，用于计算所述初步的信号区域中各数据的相位角，并对相位角做反卷绕处理；第二初始种子筛选子单元，用于在所述初步的信号区域中选择一点作为第二初始种子;第二增长区域子单元，用于在第二初始种子两侧进行第二增长区域的增长，判断新增数据点是否满足所述相位相关性阈值条件，如果是则继续增长，并在增长终止后计算第二增长区域的长度；第三判断子单元，用于判断第二增长区域的长度是否大于或等于所述有效数据长度， 如果是，则将所述第二增长区域作为最终的信号区域。
26.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述相位相关性阈值为相位差阈值，新增数据点满足所述相位相关性阈值条件是指新增数据点和相邻数据点的相位差小于或等于所述相位差阈值。
27.如权利要求25所述的装置，其特征在于，所述磁共振信号区域识别装置还包括置零单元，所述置零单元用于当第三判断子单元判断的第二增长区域的长度小于所述有效数据长度时，将所述初步的信号区域内所有数据的信号幅度置零，并控制第一初始种子筛选子单元重新筛选新的第一初始种子重新确定初步的信号区域。
28.如权利要求18所述的装置，其特征在于所述脉冲序列调整装置还包括坐标变换单元，用于当确定出最终的信号区域之后判断最终的信号区域是否位于所述一行参考数据的中部，如果不是，则对最终的信号区域中的数据的坐标进行坐标变换，将最终的信号区域变换到所述一行参考数据的中部。
29.一种磁共振成像系统，其特征在于包括如权利要求17-27中任一项所述的磁共振脉冲序列调整装置。
全文摘要
本发明公开了一种信号区域识别方法、装置及磁共振脉冲序列调整方法、装置和磁共振成像系统，在进行脉冲序列调整之前，首先根据参考信号识别出信号区域，包括根据预先设定的幅度阈值和有效数据长度，在所述参考数据中根据信号幅度特征搜索出初步的信号区域；根据预先设定的相位相关性阈值和有效数据长度，在所述初步的信号区域中根据信号的相位特征搜索出最终的信号区域，采用最终的信号区域中数据进行相位拟合，得出脉冲序列调整参数。本发明从幅度特征和相位特征两方面排除孤立极值和噪声的影响，提高对信号区域识别的准确性。
文档编号G01R33/54GK103018692SQ201110296740
公开日2013年4月3日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者邓晓云, 武文鹏 申请人:深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司