Purpose: The aim of this work is to develop a high-performance, flexible and easy-to-use MRI reconstruction framework using the scientific programming language Julia. Methods: Julia is a modern, general purpose programming language with strong features in the area of signal / image processing and numerical computing. It has a high-level syntax but still generates efficient machine code that is usually as fast as comparable C/C++ applications. In addition to the language features itself, Julia has a sophisticated package management system that makes proper modularization of functionality across different packages feasible. Our developed MRI reconstruction framework MRIReco.jl can therefore reuse existing functionality from other Julia packages and concentrate on the MRI-related parts. This includes common imaging operators and support for MRI raw data formats. Results: MRIReco.jl is a simple to use framework with a high degree of accessibility. While providing a simple-to-use interface, many of its components can easily be extended and customized. The performance of MRIReco.jl is compared to the Berkeley Advanced Reconstruction Toolbox (BART) and we show that the Julia framework achieves comparable reconstruction speed as the popular C/C++ library. Conclusion: Modern programming languages can bridge the gap between high performance and accessible implementations. MRIReco.jl leverages this fact and contributes a promising environment for future algorithmic development in MRI reconstruction.

中文翻译：

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MRIReco.jl：用Julia写成的MRI重建框架

目的：这项工作的目的是使用科学编程语言Julia开发一个高性能，灵活且易于使用的MRI重建框架。方法：Julia是一种现代通用编程语言，在信号/图像处理和数值计算领域具有很强的功能。它具有高级语法，但仍会生成高效的机器代码，通常与可比的C / C ++应用程序一样快。除了语言功能本身之外，Julia还具有完善的软件包管理系统，可以使跨不同软件包的功能进行适当的模块化。因此，我们开发的MRI重建框架MRIReco.jl可以重复使用其他Julia软件包中的现有功能，并专注于与MRI相关的部分。这包括常见的成像操作员和对MRI原始数据格式的支持。结果：MRIReco.jl是一个易于使用的框架，具有高度可访问性。在提供易于使用的界面的同时，可以轻松扩展和定制其许多组件。将MRIReco.jl的性能与伯克利高级重建工具箱（BART）进行了比较，我们证明了Julia框架可实现与流行的C / C ++库相当的重建速度。结论：现代编程语言可以弥合高性能和可访问的实现之间的鸿沟。MRIReco.jl利用了这一事实，为MRI重建中的未来算法开发提供了有希望的环境。它的许多组件都可以轻松扩展和定制。将MRIReco.jl的性能与伯克利高级重建工具箱（BART）进行了比较，我们证明了Julia框架可实现与流行的C / C ++库相当的重建速度。结论：现代编程语言可以弥合高性能和可访问的实现之间的鸿沟。MRIReco.jl利用了这一事实，为MRI重建中的未来算法开发提供了有希望的环境。它的许多组件都可以轻松扩展和定制。将MRIReco.jl的性能与伯克利高级重建工具箱（BART）进行了比较，我们证明了Julia框架可实现与流行的C / C ++库相当的重建速度。结论：现代编程语言可以弥合高性能和可访问的实现之间的鸿沟。MRIReco.jl利用了这一事实，为MRI重建中的未来算法开发提供了有希望的环境。现代编程语言可以弥合高性能和可访问的实现之间的鸿沟。MRIReco.jl利用了这一事实，为MRI重建中的未来算法开发提供了有希望的环境。现代编程语言可以弥合高性能和可访问的实现之间的鸿沟。MRIReco.jl利用了这一事实，为MRI重建中的未来算法开发提供了有希望的环境。