【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及圖像處理和生理監測，尤其涉及的是一種基于激光散斑圖像的磁共振門控方法、裝置、終端及介質。
技術介紹
1、心血管磁共振成像（cardiovascular?magnetic?resonance，cmr）是一種非侵入性的醫學成像技術，可以提供高分辨率的心血管圖像，用于評估心臟結構和功能，以及相關的血管系統，如主動脈、冠狀動脈等，對心血管疾病的診斷和治療提供重要支持，但是cmr成像往往會存在運動偽影。
2、現有技術中常借助門控技術來克服運動偽影的產生，門控技術是利用外部信號觸發圖像采集與心臟周期同步，從而有效減輕心臟周期性運動偽影。常用的門控技術有心電信號（electrocardiogram，ecg）門控和脈搏波（photoplethysmography，ppg）門控，其中ecg門控容易受到強磁場的干擾，ppg門控存在傳導時間差異，均容易帶來心臟運動偽影。可見，利用現有的心電門控技術采集的心臟磁共振圖像質量較差，無法精準地提取心臟運動信號。
技術實現思路
1、鑒于上述現有技術的不足，本專利技術的目的在于提供一種基于激光散斑圖像的磁共振門控方法、裝置、終端及介質，旨在解決現有技術中存在的采集的心臟磁共振圖像質量較差，無法精準地提取心臟運動信號的問題。
2、為了實現上述目的，本專利技術第一方面提供一種基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，應用于基于激光散斑圖像的磁共振門控裝置，所述裝置包括一個相機和一個激光燈，包括以下步驟：
3、基于預設的時空映射
4、基于所述離焦干涉散斑圖像序列，獲得所述心臟的復合運動信號，所述復合運動信號是基于心臟運動和呼吸運動共同構成；
5、基于所述復合運動信號，確定所述心臟的時序相位特征；
6、響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動信號。
7、可選的，所述基于預設的時空映射模型，利用所述相機采集預設時間段內在所述激光燈照射下心臟的離焦干涉散斑圖像序列，包括：
8、基于預設的時空映射模型，利用所述激光燈照射在所述心臟的預設位置；
9、利用所述相機采集預設時間段內所述心臟的離焦干涉散斑圖像序列。
10、可選的，所述基于所述離焦干涉散斑圖像序列，獲得所述心臟的復合運動信號，包括：
11、基于所述離焦干涉散斑圖像序列，獲得離焦散斑信號；
12、利用光流算法對所述離焦散斑信號進行信號提取，獲得所述心臟的復合運動信號。
13、可選的，所述基于所述復合運動信號，確定所述心臟的時序相位特征，包括：
14、按照心臟的運動階段對所述復合運動信號進行劃分，確定心臟的各個運動階段對應的復合運動信號片段；
15、按照所有所述運動階段對應的復合運動信號片段的時序進行特征提取，確定所述心臟的時序相位特征。
16、可選的，所述響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動信號，包括：
17、響應于檢測到預設的呼吸運動特征點和預設的心跳運動特征點；
18、當檢測到所述呼吸運動特征點后，若在相同的呼吸周期內檢測到一個或多個所述心跳運動特征點，則觸發核磁共振掃描與每個所述心跳運動特征點對應時相的圖像，獲得心跳圖像數據；
19、基于所述時序相位特征對所述心跳圖像數據進行重建，獲得心臟運動信號；
20、基于所述復合運動信號和所述心臟運動信號，獲得呼吸運動信號。
21、可選的，所述響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動信號，包括：
22、響應于檢測到預設的呼吸運動特征點和預設的心跳運動特征點；
23、當檢測到所述呼吸運動特征點后，若在相同的呼吸周期內檢測到所述心跳運動特征點，則觸發核磁共振掃描整個心跳運動周期的圖像，獲得心跳圖像數據；
24、基于所述時序相位特征對所述心跳圖像數據進行重建，獲得心臟運動信號；
25、基于所述復合運動信號和所述心臟運動信號，獲得呼吸運動信號。
26、本專利技術第二方面提供一種基于激光散斑圖像的磁共振門控裝置，所述裝置包括至少一個相機和至少一個激光燈，還包括：
27、時空映射模型構建模塊，用于基于所述相機和受檢者的心臟的位置，構建時空映射模型；
28、離焦散斑圖像采集模塊，用于基于預設的時空映射模型，利用所述相機采集預設時間段內在所述激光燈照射下心臟的離焦干涉散斑圖像序列；
29、復合運動信號提取模塊，用于基于所述離焦干涉散斑圖像序列，獲得所述心臟的復合運動信號，所述復合運動信號是基于心臟運動和呼吸運動共同構成；
30、時序相位特征提取模塊，用于基于所述復合運動信號，確定所述心臟的時序相位特征；
31、信號分離模塊，用于響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動信號。
32、本專利技術第三方面提供一種終端，所述終端包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的基于激光散斑圖像的磁共振門控程序，所述基于激光散斑圖像的磁共振門控程序被所述處理器執行時實現任意一項上述基于激光散斑圖像的磁共振門控方法的步驟。
33、本專利技術第四方面提供一種計算機可讀存儲介質，所述計算機可讀存儲介質上存儲有基于激光散斑圖像的磁共振門控程序，所述基于激光散斑圖像的磁共振門控程序被處理器執行時實現任意一項上述基于激光散斑圖像的磁共振門控方法的步驟。
34、與現有技術相比，本方案的有益效果如下：
35、本專利技術主要是使用調整到離焦狀態的相機拍攝經過人體胸腔反射的激光干涉散斑圖像，激光散斑心振圖心血管磁共振門控無需接觸人體，不受磁共振強磁場的干擾；通過分析連續的散斑圖像可以精準地重建基于相機的心振圖（camera-seismocardiography，camera-scg），并基于重建的基于相機的心振圖信號觸發磁共振系統按照構建的新型復合式門控策略，以根據激光散斑運動同步地提取心臟運動信號和呼吸運動信號，能夠有效減輕心臟搏動造成的運動偽影。本專利技術所提出的新型的復合式門控策略僅依賴單個離焦相機，具有非接觸、高精度、對由磁場引起的擾動具有魯棒性的優點，可簡化磁共振流程，提供更舒適的使用體驗，能夠有效消除磁共振成像過程中存在的呼吸、心臟運動偽影。
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1.一種基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，應用于基于激光散斑圖像的磁共振門控裝置，所述裝置包括至少一個相機和至少一個激光燈，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述基于預設的時空映射模型，利用所述相機采集預設時間段內在所述激光燈照射下心臟的離焦干涉散斑圖像序列，包括：
3.根據權利要求1所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述基于所述離焦干涉散斑圖像序列，獲得所述心臟的復合運動信號，包括：
4.根據權利要求1所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述基于所述復合運動信號，確定所述心臟的時序相位特征，包括：
5.根據權利要求1-4任一項所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動信號，包括：
6.根據權利要求1-4任一項所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動
7.一種基于激光散斑圖像的磁共振門控裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個相機和至少一個激光燈，還包括：
8.一種終端，其特征在于，所述終端包括存儲器、處理器以及存儲在所述存儲器上并可在所述處理器上運行的基于激光散斑圖像的磁共振門控程序，所述基于激光散斑圖像的磁共振門控程序被所述處理器執行時實現如權利要求1-6任意一項所述基于激光散斑圖像的磁共振門控方法的步驟。
9.一種計算機可讀存儲介質，其特征在于，所述計算機可讀存儲介質上存儲有基于激光散斑圖像的磁共振門控程序，所述基于激光散斑圖像的磁共振門控程序被處理器執行時實現如權利要求1-6任意一項所述基于激光散斑圖像的磁共振門控方法的步驟。
...【技術特征摘要】
1.一種基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，應用于基于激光散斑圖像的磁共振門控裝置，所述裝置包括至少一個相機和至少一個激光燈，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述基于預設的時空映射模型，利用所述相機采集預設時間段內在所述激光燈照射下心臟的離焦干涉散斑圖像序列，包括：
3.根據權利要求1所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述基于所述離焦干涉散斑圖像序列，獲得所述心臟的復合運動信號，包括：
4.根據權利要求1所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述基于所述復合運動信號，確定所述心臟的時序相位特征，包括：
5.根據權利要求1-4任一項所述的基于激光散斑圖像的磁共振門控方法，其特征在于，所述響應于檢測到所述時序相位特征，利用預設的門控策略提取心臟振動信號和呼吸運動信號，包...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王文錦，朱銀根，莫海淼，董哲康，章星星，紀建松，
申請(專利權)人：南方科技大學，
類型：發明
國別省市：
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