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基於二維傅立葉變化法的MRI成像原理的Matlab模擬(2)

二、MRI模擬資料的獲取

        基於(1)中的分析,我們知道K空間和影象空間是一對傅立葉變換的關係。因此,模擬資料獲取可以通過對原始影象做2-D FT來實現。而為了驗證模擬資料獲取的正確性,可以對模擬資料做2-D IFT,得到重建後的影象,比較原始影象和重建影象,從而驗證重建演算法的正確性。

        在Matlab中,Shepp-Logan模型和人腦結構相似,是醫學影像學中最先用於CT影象重建模擬領域的經典模型[1]。我們以Shepp-Logan模型為基礎,模擬MRI成像的實現,模擬得到K空間的原始資料。模型影象的畫素點可以選擇為128*128、256*256或512*512,畫素點決定了影象的理論解析度。每個橢圓對應的位置和灰度值不同,分別模擬人的大腦的不同結構。為了更完整地模擬人的頭部結構,體現頭皮和腦脊液,我們在原有的10個橢圓的基礎上,增加了兩個橢圓(標號為1*和2*),並對各橢圓的灰度值進行了改進,以提高影象的對比度。建立的256*256的模型影象見圖1.

圖1 改進的Shepp-Logan模型影象

        用2-D FT重建後的影象如圖2所示。


圖2 2-D FT重建影象

        原始模型影象如圖3所示。


圖3 原始模型影象

        比較圖2和圖3,可以看出重建影象和原始影象差別很小,這就驗證了我們的重建演算法的正確性,也證實了K空間和影象空間是一對二維傅立葉變換的關係。

參考文獻:

         [1] 黃敏,廖瑒,郭晶磊,陳軍波.基於Shepp-Logan模型的並行MRI數值模擬平臺[J].生物醫學工程研究,2011,30(4):203~206.