《基於低秩Hankel矩陣的快速高維磁共振波譜重建》是依託廈門大學，由屈小波擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於低秩Hankel矩陣的快速高維磁共振波譜重建
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：屈小波
- 依託單位：廈門大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高維磁共振波譜能測定分子結構並提供豐富信息，廣泛套用在醫學、化學和生物學等領域。但數據採集時間隨維度增加而指數級增長，這極大地限制高維磁共振波譜的套用。非均勻採樣通過欠採樣信號加速波譜採集，從不足的數據中恢復出完整的譜是一個欠定方程求解問題。如何從欠採樣數據中重建高質量波譜是磁共振領域的前沿和熱點問題之一。本項目將磁共振波譜的時域信號構建成Hankel矩陣，利用譜峰個數遠小於信號長度時的矩陣低秩特性進行譜重建。研究內容包括：（1）構建高維譜的低秩Hankel矩陣模型和低複雜度重建算法；（2）推導低秩Hankel矩陣重建磁共振波譜的理論條件；（3）提出基於先驗知識的增強型非均勻採樣和譜重建方法；（4）結合壓縮感知和單掃描等快速信號採集方法來提高波譜重建質量。本項目擬建立一套基於低秩Hankel矩陣的高維磁共振波譜非均勻採樣的理論、模型和算法，促進快速磁共振技術的發展及其在交叉學科的套用。
結題摘要
為了解決高維磁共振波譜的快速採樣和高保真重建問題，項目主要在磁共振波譜中開展了基於低秩Hankel矩陣和人工智慧的MRS譜重建等一系列原創方法研究，提出了從一維到任意高維的MRS低秩Hankel重建方法，首次提出人工智慧MRS方法快速重建以達到秒級重建，擴展相關方法到磁共振成像等。 在項目基金支持下，總計發表15篇SCI期刊論文，一區/TOP期刊論文6篇、二區期刊論文6篇、三區/四區論文3篇。其中2篇論文入選ESI高引(3%)，發表的期刊包括IEEE Trans. Signal Processing (TOP, JCR 2, IF 5.23)、IEEE Trans. Medical Imaging (TOP，JCR 2, IF 7.82)、IEEE Trans. Biomedical Engineering(JCR 2, IF 4.49 )等信號處理、醫學成像頂級期刊和Angewandte Chemie International Edition （TOP Journal, JCR 1, IF 12.26）等交叉學科頂級期刊；並申請中國發明專利9項（已授權7項）和PCT專利1項，所取得成果遠超預期目標。
