基于深度学习网络的医学核磁共振成像超分辨率重构实验

摘要

基于深度学习网络的医学核磁共振(MR)图像超分辨重建实验研究,提出并构建一个大规模的高质量用于MR图像超分辨的数据集,涵盖了头颅、膝盖、乳房以及头颈4个部位.通过数据质量筛选和不同低分辨率图像生成方式,在原始图像的高分辨率基础下,以×2、×3、×4的下采样尺度,原始MRI图像形成3种不同尺度下的MR图像数据集,同时给出不同部位超分辨难易程度分析.采用7个在自然图像的超分辨率领域中取得最好效果的深度学习网络,将它们迁移到MR图像中,学习低分辨率MR图像到高低分辨MR图像的映射关系,并对比分析这些深度学习网络在自然图像的超分辨效果.通过实验可以看出,深度学习网络在MR图像超分辨取得了比传统算法更好的效果,部分结果不亚于自然图像;不同部位的超分辨效果差异较大,难以以一个深度学习网络使不同部位均具有更好的超分辨效果.深度学习网络在MR图像超分辨将具有重要的应用价值和理论意义.