11 MRI图像分析--连续离散傅里叶变换

前言

连续傅里叶变换和离散傅里叶变换经常用于MRI 图像分析之中,第11块主要讲MRI 图像和傅里叶变换的细节,涉及到的特点,尽管这一块主要讲1D 变换,但是,可以很轻松拓展到更高维数据。

在松弛效应不存在的情况下,NMR signal s(k) 就是spin density p(x) 的的傅里叶变换。 对 NMR signal s(k) 施加反傅里叶变换 就可以推导出 一个重建的 空间图像 `p(x) , 此处`表示对 spin density p(x) 的有效估计。为了了解 这种变换,以及这种数值估计所带来的影响,需要先了解一下连续和离散傅里叶变化的基本性质,此篇文章,针对有一定MRI图像分析和信号分析基础的同学,许多性质不会具体数学推导,会直接使用和说明。 许多MRI 图像分析中遇到的artifacts 与 `p(x) 的得到有关,p(x) 的对应的相位幅度图中,又可以引申出相位成像 (phase imaging) 这样的概念出来。 

11.1 核磁共振的图像分析的连续傅里叶变换

傅里叶变换的主要作用是将数据从空间映射到另外一个共轭空间,再通过反傅里叶变换,重新映射回来。将数据或者是函数在不同的空间表征出来,可以有一些非常好的优势和应用。在MRI实例中,1D 成像问题,经常会需要一个傅里叶积分:

在位置空间的spin density 图像p(x) 被映射到相关的k-space 空间频域 s(k)。

此处回忆一下,1D 傅里叶变换和逆变换:

至于 这两个傅里叶变换对的连续性可以使用Dirac delta 函数或者冲激函数来验证。冲激函数函数在位置空间x-space 和 k-space 中有以下的表示方式:


把1D 傅里叶变换放入到反傅里叶变换变换中,得到:

在理想情况下,我们认为信号 s(k) 是无限连续样本,但是由于机器采集等原因,我们有限的采集样本,最后通过插值拟合的方式得到一个估计的信号分布sm(k)。

`p(x) 和 p(x) 的主要区别构成了MRI成像中非常重要的topic: aliasing 处理问题。  

大家可以考虑,2D MRI图像的离散傅里叶变换和反变换。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
禁止转载,如需转载请通过简信或评论联系作者。
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 216,544评论 6 501
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 92,430评论 3 392
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 162,764评论 0 353
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 58,193评论 1 292
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 67,216评论 6 388
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 51,182评论 1 299
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 40,063评论 3 418
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 38,917评论 0 274
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 45,329评论 1 310
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 37,543评论 2 332
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 39,722评论 1 348
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 35,425评论 5 343
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 41,019评论 3 326
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 31,671评论 0 22
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 32,825评论 1 269
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 47,729评论 2 368
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 44,614评论 2 353

推荐阅读更多精彩内容