本发明涉及磁粒子成像，具体涉及一种提高磁粒子成像空间分辨率的方法、装置及设备。
背景技术：
1、磁粒子成像(magnetic particle image，mpi)是一种新型分子影像技术，其工作原理是用磁场激励磁纳米粒子(magnetic nanoparticles，mnps)产生磁化信号并通过接收线圈接收，再从中重建出mnps浓度分布图。mpi具有无成像深度限制、高灵敏度、无背景信号、无电离辐射的优点，已在细胞示踪、血管造影和药物递送等应用中展现了巨大优势。
2、高空间分辨率意味着成像图像能提供清晰准确的细节、纹理和小尺寸视觉特征信息，从而更好地辅助医生进行临床影像判读。然而，由于mpi系统受到噪声、谐波干扰，所校准的系统矩阵(system matrices，sm)包含噪声信息，导致了成像空间包含噪声以及分辨率下降的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种提高磁粒子成像空间分辨率的方法、装置及设备，以解决现有磁粒子成像系统的成像空间分辨率低的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种提高磁粒子成像空间分辨率的方法，方法包括：
3、获取sm分量数据，并将sm分量数据从复数域转化到rgb域，得到sm样本数据；
4、为sm样本数据添加白噪声，得到sm加噪样本数据，sm样本数据与对应的sm加噪样本数据构成匹配数据对；
5、利用匹配数据对对预设sm去噪模型进行训练得到sm去噪模型；
6、利用sm去噪模型对实际sm数据进行去噪，得到去噪后的实际sm数据，并利用去噪后的实际sm数据重建磁粒子图像。
7、本发明提供的提高磁粒子成像空间分辨率的方法，通过训练sm去噪模型，实现对sm分量去噪，减少了重建磁粒子图像的噪声信息，进而提升了mpi的空间分辨率，得到高分辨率的成像结果，更好地辅助医生进行临床影像判读与诊断。
8、在一种可选的实施方式中，获取sm分量数据，包括：
9、根据sm分量的有效性设定sm分量的阈值下限；
10、将磁粒子成像所校准的sm分量与阈值下限进行比较，将不小于阈值下限的sm分量作为sm分量数据。
11、本发明提供的提高磁粒子成像空间分辨率的方法，通过设定sm分量的阈值下限，筛选出有效的sm分量，避免对无效数据的进一步操作，节约计算资源，提高了对sm分量数据的处理效率。
12、在一种可选的实施方式中，将sm分量数据从复数域转化到rgb域，得到sm样本数据，包括：
13、利用hsv颜色模型，将sm分量数据转换为hsv向量；
14、利用预设hsv-rgb转化标准，将hsv向量转化为rgb向量；
15、利用幅值线性放缩转化得到rgb域中的sm样本数据。
16、本发明提供的提高磁粒子成像空间分辨率的方法，通过将hsv向量转化为rgb向量，有利于准确表示和处理颜色数据，提高了颜色处理的准确性和效率，有利于利用sm分量数据进行磁粒子图像重建。
17、在一种可选的实施方式中，预设sm去噪模型包括：特征提取单元、多尺度信息挖掘单元、多尺度信息融合单元，其中，
18、特征提取单元，用于提取含噪sm分量数据中的特征信息；
19、多尺度信息挖掘单元，用于根据多个预设尺度从特征信息中提取各预设尺度的有用特征信息；
20、多尺度信息融合单元，用于对各预设尺度的有用特征信息进行融合，得到含噪sm分量中的有用信息。
21、本发明提供的提高磁粒子成像空间分辨率的方法，通过对预设sm去噪模型进行训练，得到深度学习模型，利用深度学习模型对sm分量进行去噪，以支持获得高空间分辨率的成像结果，为成像结果提供更加清晰准确的细节、纹理和小尺寸视觉信息。
22、在一种可选的实施方式中，利用匹配数据对对预设sm去噪模型进行训练，得到sm去噪模型，包括：
23、将匹配数据对按照预设比例划分为训练集、测试集、验证集；
24、利用训练集、验证集对预设sm去噪模型进行训练，利用测试集对训练后的模型进行评估，得到sm去噪模型。
25、本发明提供的提高磁粒子成像空间分辨率的方法，通过深度学习模型训练得到sm去噪模型，对含有噪声的sm数据进行去噪处理，再使用去噪后的sm数据重建图像，进而提高了mpi的空间分辨率，减少了仅通过硬件改进提高空间分辨率的硬件设计和任务复杂性。
26、在一种可选的实施方式中，利用训练集、验证集对预设sm去噪模型进行训练，利用测试集对训练后的模型进行验证，得到sm去噪模型，包括：
27、随机初始化预设sm去噪模型的参数；
28、将训练集和验证集中的sm加噪样本数据作为模型输入，对应的sm样本数据作为标签，共同输入预设sm去噪模型，对预设sm去噪模型的参数进行更新，得到sm去噪训练模型；
29、利用测试集评估sm去噪训练模型的性能是否满足预设性能要求，将满足预设性能要求的模型作为sm去噪模型。
30、本发明提供的提高磁粒子成像空间分辨率的方法，sm去噪模型为深度学习模型，能够自动提取sm分量重的全局和局部信息，并从训练数据对中掌握噪声去除的能力，直接用于已经采集好的sm分量，提升mpi的空间分辨率。
31、第二方面，本发明提供了一种提高磁粒子成像空间分辨率的装置，装置包括：
32、样本获取模块，用于获取sm分量数据，并将sm分量数据从复数域转化到rgb域，得到sm样本数据；
33、数据加噪模块，用于为sm样本数据添加白噪声，得到sm加噪样本数据，sm样本数据与对应的sm加噪样本数据构成匹配数据对；
34、模型训练模块，用于利用匹配数据对对预设sm去噪模型进行训练，得到sm去噪模型；
35、sm去噪模块，用于利用sm去噪模型对实际sm数据进行去噪，得到去噪后的实际sm数据，并利用去噪后的实际sm数据重建磁粒子图像。
36、第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。
37、第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。
38、第五方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的方法。
1.一种提高磁粒子成像空间分辨率的方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取sm分量数据，包括：
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，将所述sm分量数据从复数域转化到rgb域，得到sm样本数据，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设sm去噪模型包括：特征提取单元、多尺度信息挖掘单元、多尺度信息融合单元，其中，
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述匹配数据对预设sm去噪模型进行训练，得到sm去噪模型，包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，利用所述训练集、验证集对预设sm去噪模型进行训练，利用所述测试集对训练后的模型进行验证，得到sm去噪模型，包括：
7.一种提高磁粒子成像空间分辨率的装置，其特征在于，所述装置包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至6中任一项所述的方法。
