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画幅式红外图像拼接技术研究

画幅式红外图像拼接技术研究

作者：樊佩琦中国兵器科学研究院(昆明物理研究所)

学位级别：硕士

红外图像拼接技术通常被应用于对目标的搜索与跟踪、红外航空遥感、在线监测及安全警戒等领域。在实际应用中,除了追求高拼接精度外,还应尽可能地提高拼接速度以满足红外成像系统对实时性的需求。本文研究画幅式图像拼接技术,深入分析... 详细信息

红外图像拼接技术通常被应用于对目标的搜索与跟踪、红外航空遥感、在线监测及安全警戒等领域。在实际应用中,除了追求高拼接精度外,还应尽可能地提高拼接速度以满足红外成像系统对实时性的需求。本文研究画幅式图像拼接技术,深入分析并研究其中各个关键步骤,在此基础上提出适合于航拍画幅式红外成像系统的图像拼接算法。本文的主要工作内容有:(1)根据红外图像拼接技术的实际应用需求,从降低冗余特征点数量、保留稳定特征点以及降低描述子的复杂度等方面入手,将Canny边缘检测和BRISK描述子应用于SURF特征点提取,改进了一种边缘SURF-BRISK特征点提取算法。改进的边缘SURF-BRISK算法提取的特征点数量平均比SURF算法减少49.3%,且对配准成功率无影响。(2)对二值描述子常用的搜索策略进行研究,选择采用层次聚类树作为搜索策略,并针对红外图像特征点相对于可见光较少的特点,对层次聚类树的建立、搜索算法进行改进。改进的层次聚类树算法能够适应不同特征点数目的红外图像,与常规层次聚类树算法相比检测率提高5.3%,耗时降低16.1%。(3)在图像全局配准方面,结合航拍画幅扫描成像系统运动模式的特点采用简化的光束平差方案,即扫描行内对所有图像进行光束平差,相邻扫描行间仅对扫描行首尾及中间位置图像进行光束平差。简化的光束平差方案耗时平均降低12.3%。(4)考虑画幅式红外图像拼接为二维拼接,采用基于最强匹配点的渐入渐出融合方法改善拼接图像的融合质量。对第一扫描行和其他扫描行分开处理,对第一扫描行图像仅进行翼展扫描方向的融合,对其他扫描行图像同时进行翼展方向以及飞行方向的融合。在图像具有复杂背景的条件下,本文所提画幅式红外图像拼接方法可以满足不同场景图像的拼接需求,且拼接精度能够满足工程应用要求。与SURF拼接方法相比,本文所提画幅式红外图像拼接方法在拼接精度有所提高的同时,平均拼接耗时仅为SURF拼接方法的三分之一。

关键词：边缘SURF-BRISK特征层次聚类树光束平差红外图像拼接

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基于红外双波段的盲元补偿算法

红外技术 2022年第6期44卷 593-597页

作者：李谦赵灿兵刘星苏俊波洪闻青苏兰樊佩琦张润琦昆明物理研究所云南昆明650223 63850部队吉林白城137000

红外焦平面阵列由于受到制造工艺等的影响,常常会出现盲元,过往通常使用的单波段盲元补偿算法对大盲元簇及位于边缘位置的盲元补偿效果不尽如人意,随着双波段热像的逐渐兴起,本文提出了一种基于双波段信息的盲元补偿算法,该算法结合了... 详细信息

红外焦平面阵列由于受到制造工艺等的影响,常常会出现盲元,过往通常使用的单波段盲元补偿算法对大盲元簇及位于边缘位置的盲元补偿效果不尽如人意,随着双波段热像的逐渐兴起,本文提出了一种基于双波段信息的盲元补偿算法,该算法结合了两个波段的信息,通过对盲元位置的分类,根据两个波段盲元邻域信息的相似性,使用不同的策略对图像中的盲元进行补偿,能够较为有效地对图像中的大盲元簇及位于边缘的盲元进行补偿。

关键词：红外焦平面盲元补偿双波段红外

基于神经网络的红外焦平面光学非均匀性校正改进算法

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红外技术 2019年第3期41卷 251-255页

作者：李谦杨波粟宇路樊佩琦刘传明苏俊波昆明物理研究所云南昆明650223

基于场景的非均匀校正依然是红外领域的一个研究热门。神经网络算法是一种较为典型的场景校正算法。本文主要针对神经网络算法本身不能校正光学引入的非均匀性问题,提出了新的改进算法,通过对神经网络输入层的预处理,消除图像的低频噪声... 详细信息

基于场景的非均匀校正依然是红外领域的一个研究热门。神经网络算法是一种较为典型的场景校正算法。本文主要针对神经网络算法本身不能校正光学引入的非均匀性问题,提出了新的改进算法,通过对神经网络输入层的预处理,消除图像的低频噪声,此外,为了消除预处理对图像对比度的影响,本文增加了神经网络的层数,使用双层神经网络对算法进行更新,从而消除了图像对比度下降的现象。实验结果表明,改进的神经网络算法能够有效的改善图像质量,消除图像中光学引入的非均匀性。

关键词：非均匀性校正光学非均匀性直方图均衡化

一种基于BRISK改进的SURF红外图像拼接方法

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红外技术 2018年第1期40卷 27-33页

作者：樊佩琦吴诚杨瑞宇柯伟苏兰胡志斌苏俊波昆明物理研究所云南昆明650223

在红外图像拼接技术的实际应用中,除了追求较高的拼接精度外,还应尽可能地提高拼接速度以满足实时性的要求。本文结合红外图像拼接技术的实际应用需求,将BRISK二值描述子和Canny边缘检测应用于SURF红外图像拼接,提出一种改进的SURF红外... 详细信息

在红外图像拼接技术的实际应用中,除了追求较高的拼接精度外,还应尽可能地提高拼接速度以满足实时性的要求。本文结合红外图像拼接技术的实际应用需求,将BRISK二值描述子和Canny边缘检测应用于SURF红外图像拼接,提出一种改进的SURF红外图像拼接方法。改进的红外图像拼接方法在特征点提取阶段将SURF特征点检测、Canny边缘检测和BRISK二值描述子有效结合,生成边缘SURF-BRISK特征点;在特征点匹配阶段采用自适应阈值的层次聚类方法作为搜索策略,并采用RANSAC算法剔除误匹配的特征点;在图像融合阶段采用渐入渐出的融合方法消除图像拼接缝隙。实验证明,本文所用红外图像拼接方法在对复杂场景下的红外图像进行拼接时,有效地提高了配准精度和拼接速度。

关键词：红外图像拼接边缘SURF—BRISK特征点层次聚类

2010-2020年山西省新进入血液透析患者流行病学情况变迁

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中华肾病研究电子杂志 2021年第6期10卷 317-322页

作者：樊佩琦武玲宇郭罡玲李静王利华山西医科大学第二医院肾内科太原030001 山西省卫健委医疗质量控制管理中心血液净化质量控制中心太原030001

目的调查2010~2020年山西省新进入血液透析患者的发生率、原发病因构成、血管通路及进入透析时各种临床并发症的控制情况等,为血液净化质量控制提供支持。方法回顾性分析2010~2020年山西省所有开展血液净化治疗的医疗机构网上直报的血... 详细信息

目的调查2010~2020年山西省新进入血液透析患者的发生率、原发病因构成、血管通路及进入透析时各种临床并发症的控制情况等,为血液净化质量控制提供支持。方法回顾性分析2010~2020年山西省所有开展血液净化治疗的医疗机构网上直报的血液透析患者资料。各种相关数据的采集通过全国血液净化病例登记系统完成。结果2010~2020年山西省新进入血液透析的年度发病率分别为每百万人口46.62例、53.44例、62.61例、62.93例、42.98例、36.63例、45.23例、46.23例、46.3例、64.3例和83.03例,2010至2013年和2017年至2020年为两个快速增长期。2010~2020年男性新进入血液透析的例数及年度发生率均高于女性;2010~2020年山西省终末期肾病患者开始透析的主要年龄段由40~50岁和50~60岁分别向50~60岁和60~70岁转变。血液透析患者前三位的原发病因依次为慢性肾小球肾炎、糖尿病肾病、高血压肾损害,其中慢性肾小球肾炎由2010年的占比60.9%下降至2020年的36.6%,而糖尿病肾病、高血压肾损害分别由2010年的占比23.3%、7.9%上升至2020年的36.3%、13.3%。进入透析时使用自体动静脉内瘘由2010年的占比43.3%上升至2018年的50.8%,临时中心静脉置管由2010年的占比44.1%降至2018年的39.3%。2012~2020年新进入血液透析患者的血红蛋白达标率无明显改善,波动在15.1%到21.9%,而血清白蛋白达标率由51.9%升高到57.2%。收缩血压达标率在39.7%~45.1%之间,舒张血压达标率在70.8%~76%之间。血钙达标率由2012年的39%升至2020年的46.7%,血磷达标率在39.8%~47.3%之间,血清全段甲状旁腺激素达标率不足60%,波动不大。结论2010~2020年山西省新进入血液透析年度发生率在波动性增加,2020年最高;山西省进入血液透析患者的年龄由中青年向中老年转变;血液透析病因由原发性肾脏疾病向继发性肾脏疾病转变;首次透析动静脉内瘘使用率呈上升趋势,临时中心静脉置管使用率呈下降趋势;进入透析时并发症的控制达标率有所改善,但仍待提高。

关键词：血液透析发病率血管通路流行病学

维持性血液透析患者自体动静脉内瘘瘤样扩张的影响因素分析

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国际泌尿系统杂志 2024年第2期44卷 319-323页

作者：武玲宇樊佩琦郭罡玲李静王利华山西医科大学第二医院肾内科太原030001 山西省卫健委医疗质量控制管理中心血液净化质量控制中心太原030001

目的了解维持性血液透析(MHD)患者自体动静脉内瘘(AVF)瘤样扩张的发生情况,并探讨影响瘤样扩张发生的相关影响因素。方法选取2021年1月至2021年6月于山西医科大学第二医院血液透析中心接受MHD治疗且临床资料完整的141例患者为研究对象,... 详细信息

目的了解维持性血液透析(MHD)患者自体动静脉内瘘(AVF)瘤样扩张的发生情况,并探讨影响瘤样扩张发生的相关影响因素。方法选取2021年1月至2021年6月于山西医科大学第二医院血液透析中心接受MHD治疗且临床资料完整的141例患者为研究对象,通过查阅医院病历系统和门诊血液透析信息化系统等方式收集资料,将入组患者根据AVF瘤样扩张诊断标准分为瘤样扩张组(35例)和非瘤样扩张组(106例),比较两组患者的基本资料、血管超声资料和实验室指标。采用二元logistic回归模型分析MHD患者AVF发生瘤样扩张的影响因素。结果MHD患者AVF瘤样扩张的发生率为24.82%(35/141)。与非瘤样扩张组相比,瘤样扩张组的透析龄、收缩压、舒张压、头静脉内径、肱动脉血流量较高,而血清白蛋白、体质量指数(BMI)较低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。多因素logistic回归分析结果显示,较高透析龄、较高肱动脉血流量是AVF瘤样扩张的危险因素(均P<0.05),而较高的血清白蛋白是AVF瘤样扩张的保护因素(P<0.05)。结论MHD患者的改善营养状态,术中控制内瘘血流量,在保证足够血流量的同时,避免血流量过大,可减少及延缓AVF瘤样扩张的发生。

关键词：自体动静脉内瘘维持性血液透析瘤样扩张

非糖尿病维持性血液透析患者自体动静脉内瘘失功的影响因素分析

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中国血液净化 2022年第7期21卷 530-535页

作者：武玲宇樊佩琦郭罡玲李静王利华山西医科大学第二医院肾内科太原030001 山西省卫健委医疗质量控制管理中心血液净化质量控制中心

目的了解非糖尿病血液透析患者自体动静脉内瘘(autologous arteriovenous fistula,AVF)的失功情况,并探讨影响AVF失功的相关因素。方法以2021年1月~6月于山西医科大学第二医院血液透析中心接受维持性血液透析(maintenance hemodialysis,... 详细信息

目的了解非糖尿病血液透析患者自体动静脉内瘘(autologous arteriovenous fistula,AVF)的失功情况,并探讨影响AVF失功的相关因素。方法以2021年1月~6月于山西医科大学第二医院血液透析中心接受维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)治疗且临床资料完整的92名非糖尿病患者为研究对象,根据AVF失功诊断标准将患者分为失功组及非失功组,回顾性分析2组各项临床资料的差异。采用多因素COX风险回归模型分析AVF失功的影响因素,Kaplan-Meier方法绘制生存曲线。结果与AVF非失功组(n=69)相比,失功组(n=23)患者舒张压(t=-5.143,P<0.001)、头静脉内径(Z=-3.847,P<0.001)、桡动脉内径(Z=-3.734,P<0.001)、血清白蛋白水平(t=-3.741,P=0.001)较低,而血磷(t=2.076,P=0.041)、钙磷乘积(t=2.444,P=0.016)、C反应蛋白(Z=2.477,P=0.013)和营养不良-炎症-动脉粥样硬化综合征(malnutrition-inflammation-atherosclerosis syndrome,MIAS)发生率(χ2=4.943,P=0.026)高于AVF非失功组。多因素COX回归显示,较高舒张压(HR=0.957,95%CI:0.917~0.998,P=0.039)、较高血清白蛋白(HR=0.831,95%CI:0.767~0.899,P<0.001)、较大桡动脉内径(HR=0.079,95%CI:0.019~0.338,P=0.001)是AVF失功的保护因素,而合并MIAS(HR=4.059,95%CI:1.128~14.614,P=0.032)是AVF失功的危险因素。Kaplan-Meier生存曲线显示,合并低白蛋白血症患者的AVF使用时间明显短于非低白蛋白血症患者的AVF使用时间(Log-rankχ2=27.776,P<0.001)。结论较高的舒张压是非糖尿病MHD患者AVF失功的保护因素,而低白蛋白血症、合并MIAS是非糖尿病患者AVF失功的危险因素。

关键词：维持性血液透析自体动静脉内瘘影响因素内瘘失功生存分析

2020年山西省腹膜透析患者贫血的流行病学调查及相关因素分析

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中华肾病研究电子杂志 2023年第3期12卷 121-126页

作者：樊佩琦闫燕李晓霞武玲宇郭罡玲李静王利华山西医科大学第二医院肾内科太原030001 山西省卫健委医疗质量控制管理中心血液净化质量控制中心太原030001

目的对山西省腹膜透析(PD)患者的贫血进行流行病学调查并分析相关因素。方法筛选2020年全国血液净化病例登记系统的山西省PD患者病例,收集基本资料、透析状况、药物使用及实验室指标。血红蛋白(Hb)≥110 g/L视为治疗达标。结果2020年山... 详细信息

目的对山西省腹膜透析(PD)患者的贫血进行流行病学调查并分析相关因素。方法筛选2020年全国血液净化病例登记系统的山西省PD患者病例,收集基本资料、透析状况、药物使用及实验室指标。血红蛋白(Hb)≥110 g/L视为治疗达标。结果2020年山西省PD患者血红蛋白(Hb)水平为(104.9±18.3)g/L,Hb总体达标率为40.2%。红细胞生成刺激剂使用率为97.1%,口服铁剂使用率为98.3%,静脉铁剂使用率为1.7%。男性Hb达标率高于女性;随年龄增长,Hb达标率呈增高趋势。与Hb达标患者相比,Hb未达标组患者的女性比例、透析龄、每周红细胞生成刺激剂剂量,持续不卧床PD患者每日透析液剂量、血肌酐及血磷较高,而平均年龄、职业稳定程度、血钙及血白蛋白较低(均P500 ng/L和血白蛋白500 ng/L、血白蛋白<35 g/L为Hb未达标的风险因素。加强年轻患者的健康宣教和慢病管理,调节好钙磷代谢,控制继发性甲状旁腺功能亢进及增强营养,可能有助于改善山西省PD患者的贫血情况。

关键词：腹膜透析肾性贫血血红蛋白红细胞生成刺激素风险因素

罗沙司他治疗红细胞生成素反应低下的血液透析患者肾性贫血的临床研究

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中国血液净化 2022年第12期21卷 896-900页

作者：郭罡玲武玲宇樊佩琦潘振新张娉李静王利华山西医科大学第二医院肾内科太原030001 山西和济肾脏病医院肾内科太原030006

目的观察罗沙司他治疗红细胞生成素(erythropoietin,EPO)反应低下的血液透析(hemodialysis,HD)患者肾性贫血的疗效和安全性。方法采取回顾性自身对照设计,纳入EPO反应低下且换用罗沙司他治疗的HD患者,以换用罗沙司他治疗前定义为基线,... 详细信息

目的观察罗沙司他治疗红细胞生成素(erythropoietin,EPO)反应低下的血液透析(hemodialysis,HD)患者肾性贫血的疗效和安全性。方法采取回顾性自身对照设计,纳入EPO反应低下且换用罗沙司他治疗的HD患者,以换用罗沙司他治疗前定义为基线,分别观察基线和用药后各观察时间点的血红蛋白(Hb)水平、铁代谢指标、血脂、生化指标、血压、血液学指标等。并观察用药期间不良反应的发生情况。结果共纳入42例HD患者,平均年龄(49±13)岁,透析龄(36.88±30.44)月,平均Hb(85.85±11.14)g/L,原发病为慢性肾小球肾炎22例(52.38%),糖尿病肾病10例(23.81%)。罗沙司他治疗后第2、4、8、12、24周的平均Hb水平较基线均明显升高(F=55.590,P<0.001)。用药后第24周的Hb达标率达83.33%(35例),罗沙司他反应率达92.86%(39例)。应用罗沙司他治疗12~24周后,观察到血清铁(F=6.706,P=0.003)、总铁结合力(F=32.368,P<0.001)、红细胞比容(F=22.513,P<0.001)、红细胞计数(F=26.738,P<0.001),红细胞平均体积(F=3.327,P=0.046),红细胞平均血红蛋白含量(F=4.589,P=0.016)明显上升,血清铁蛋白(F=3.584,P=0.037)、低密度脂蛋白(F=8.169,P=0.007)下降。所有患者均无严重不良事件的发生。结论罗沙司他能改善铁代谢,降低血脂,能安全有效地改善EPO反应低下的HD患者的肾性贫血。

关键词：血液透析肾性贫血红细胞生成素反应低下罗沙司他