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空间自主感知语义分割模型的可解释性研究
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作者 郝仁剑 胡勇 +3 位作者 施沐伽 屈金硕 冯李航 王东 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第4期65-77,共13页
随着深空探测与智能自主系统技术的持续发展,语义分割模型在空间环境感知中的应用价值日益凸显,特别是在火星地形识别、路径规划与风险评估等空间自主感知任务中展现出关键作用.然而,现有基于深度学习的语义分割模型多为“黑箱结构”,... 随着深空探测与智能自主系统技术的持续发展,语义分割模型在空间环境感知中的应用价值日益凸显,特别是在火星地形识别、路径规划与风险评估等空间自主感知任务中展现出关键作用.然而,现有基于深度学习的语义分割模型多为“黑箱结构”,其内部决策过程难以解释,严重制约了其在关键任务场景中的可信度与可控性.针对当前空间自主感知场景下语义分割模型可解释性研究不足的问题,基于典型的火星遥感图像数据,引入基于扰动的可解释性方法:基于随机输入采样的解释方法(RISE),并结合Deletion机制,对模型的像素级显著性区域进行了可视化与干预实验.通过对不同显著性掩码参数设置下的热力图变化以及删除区域对模型预测影响的系统分析,揭示了模型在不同地形类别判别中的依赖特征,发现其存在过度依赖颜色、类别间显著性区域交叉等问题.在此基础上,进一步提出针对性优化建议,为语义分割模型在空间自主系统中的可靠部署与可解释增强提供了理论支持与技术路径. 展开更多
关键词 空间自主感知 语义分割模型 星表地形 可解释性 RISE方法 模型优化
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基于U-Net的多光谱图像林火分割模型
2
作者 袁嘉栗 曹家宝 +1 位作者 张立 何胜文 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第7期2117-2125,共9页
针对现有林火识别方法因图像背景复杂、分辨率限制、云层和光照干扰导致林火边界分割不清晰、火点错分和漏分等问题,提出一种融合注意力机制与高通滤波器模块的多光谱图像林火分割模型。基于残差思想构建自适应编码网络,提高特征提取能... 针对现有林火识别方法因图像背景复杂、分辨率限制、云层和光照干扰导致林火边界分割不清晰、火点错分和漏分等问题,提出一种融合注意力机制与高通滤波器模块的多光谱图像林火分割模型。基于残差思想构建自适应编码网络,提高特征提取能力;使用提出的双核双池化全维动态卷积代替普通卷积进行解码,使输出更依赖输入。在此基础上,在跳跃连接上引入CBAM注意力机制,在强化特征提取能力的同时,增强编解码器之间的信息融合。在网络模型的最后使用自定义高通滤波器模块改善边界分割不清晰的问题。在相同数据集下经过大量实验验证,该模型均优于其它基于U-Net改进的模型。 展开更多
关键词 林火 注意力机制 高通滤波器 多光谱图像 林火分割模型 残差 动态卷积
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AConvLSTM U-Net:基于双向稠密连接和注意力机制的多尺度颌骨囊肿分割模型
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作者 李苏强 王周阳 +1 位作者 产思贤 周小龙 《南方医科大学学报》 北大核心 2025年第5期1082-1092,共11页
目的提出一种基于双向稠密连接和注意力机制的多尺度颌骨囊肿分割模型(AConvLSTM U-Net),实现颌骨囊肿图像的准确自动分割。方法使用含有2592张颌骨囊肿图像数据集。首先,AConvLSTM U-Net在编码路径上设计移动翻转瓶颈卷积模块(MBC)以... 目的提出一种基于双向稠密连接和注意力机制的多尺度颌骨囊肿分割模型(AConvLSTM U-Net),实现颌骨囊肿图像的准确自动分割。方法使用含有2592张颌骨囊肿图像数据集。首先,AConvLSTM U-Net在编码路径上设计移动翻转瓶颈卷积模块(MBC)以增强特征提取能力。其次,采用双路径稠密卷积(DPD)连接编码器和解码器,在跳跃连接中引入双向ConvLSTM以获取丰富的语义信息。然后,解码路径上使用基于空间和通道注意力的解码块(scSE),以提升对重要信息的关注。最后,设计了全尺寸深度监督模块(DS),并结合联合损失函数对模型进行优化,以进一步提高分割精度。结果AConvLSTM U-Net在颌骨囊肿病灶分割的实验结果在MCC、DSC和JSC方面分别达到93.8443%、93.9067%、88.5133%,性能均优于所有被比较的分割模型。结论所提出的算法在颌骨囊肿数据集上表现出较高的准确性与鲁棒性,优于多种主流方法,展现了AConvLSTM U-Net在颌骨囊肿图像分割的优越性能和辅助诊断的巨大潜力。 展开更多
关键词 注意力机制 多尺度颌骨囊肿分割模型 稠密卷积
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改进的语义分割模型及其应用 被引量:1
4
作者 王耀文 程军圣 杨宇 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2024年第2期337-343,共7页
训练语义分割网络模型需要较为繁琐的人工标注作为训练标签,同时语义分割模型在构建和运行过程中也存在超参数较难确定以及模型过于庞大等问题。为解决这类问题,提出了一种基于标注框生成热点图的标签生成方法,简化了语义分割训练标签... 训练语义分割网络模型需要较为繁琐的人工标注作为训练标签,同时语义分割模型在构建和运行过程中也存在超参数较难确定以及模型过于庞大等问题。为解决这类问题,提出了一种基于标注框生成热点图的标签生成方法,简化了语义分割训练标签的人工标注过程。以及在可微分神经网络结构搜索方法的基础上提出了一种对硬件要求更低的神经网络结构搜索方法,并基于此种方法改进了特征金字塔结构,构建了一个改进的语义分割模型,并在安全帽与口罩检测数据集上进行了试验。与U-Net、FPN等模型比较,新的模型在参数量、计算速度以及精确度上都更有优势。 展开更多
关键词 语义分割模型 神经网络结构搜索 特征金字塔结构 安全帽与口罩检测
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基于卷积神经网络的颅内囊状动脉瘤半自动分割模型的构建与验证研究
5
作者 耿介文 王思敏 +2 位作者 胡鹏 何川 张鸿祺 《中国脑血管病杂志》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期577-586,共10页
目的基于卷积神经网络创建一种半自动的颅内囊状动脉瘤分割技术。方法回顾性连续纳入2017年7月至2020年7月“中国颅内动脉瘤计划”数据库中首都医科大学宣武医院的单中心数据,所有数据在分析前均进行了匿名处理。收集所有患者的基线资料... 目的基于卷积神经网络创建一种半自动的颅内囊状动脉瘤分割技术。方法回顾性连续纳入2017年7月至2020年7月“中国颅内动脉瘤计划”数据库中首都医科大学宣武医院的单中心数据,所有数据在分析前均进行了匿名处理。收集所有患者的基线资料,包括性别、年龄(≥60岁和<60岁)和DSA机型、DSA序列数及动脉瘤信息,包括动脉瘤个数、直径(≥5 mm和<5 mm)、颈宽(宽颈、窄颈)及位置(分叉部、侧壁)。根据8∶1∶1的比例将数据通过随机数字表法随机分为训练集、测试集和验证集。3个数据集患者的DSA三维断层数据均采用三维旋转DSA模式在造影机完成,并由3位有经验的神经外科医师对DSA三维断层数据显示的动脉瘤进行标注,并最终生成动脉瘤的标准标签。动脉瘤分割模型包括训练阶段和分割阶段。训练阶段,使用训练集的DSA三维断层图像数据与动脉瘤的分割标签以及通过Marching Cubes算法提取的血管边缘信息,对模型进行端到端的训练,在测试集上监控模型的分割指标,保留分割指标最高的模型。分割阶段,医师在验证集的动脉瘤DSA三维断层图像上选择一个动脉瘤内部的点,截取感兴趣体积(VOI),输入训练好的血管与动脉瘤分割最优模型,得到动脉瘤的分割结果,将分割的VOI定位回原始DSA三维断层图像以获得最终的动脉瘤轮廓。将分割网络模型的分割结果与人工获取的标准标签进行比较,以计算Dice相似系数(DSC)。对验证集数据按照动脉瘤直径、颈宽、位置进行分层,以比较不同亚组间的DSC。计算动脉瘤分割掩膜的长、宽和高的边界框,将其中的最大值作为动脉瘤的最大直径,与标准标签中的最大直径进行对比。在验证集中统计并比较颅内动脉瘤标准标签人工获取时间与分割网络模型获取时间(从定位动脉瘤到获取满意的动脉瘤颈分割时间)。结果最终纳入了756例患者的969个DSA序列显示的1094个动脉瘤的三维断层数据。其中,训练集纳入604例患者共783个DSA序列的877个动脉瘤,测试集纳入77例患者共100个DSA序列的117个动脉瘤,验证集纳入75例患者共86个DSA序列的100个动脉瘤。(1)各数据集基线比较结果显示,动脉瘤直径(P=0.003)、动脉瘤位置(P=0.003)的各数据集间的差异有统计学意义。余基线资料各数据集间差异无统计学意义(均P>0.05)。(2)验证集中动脉瘤分割的平均DSC为0.868±0.078。直径≥5 mm的动脉瘤分割的平均DSC高于直径<5 mm的动脉瘤(0.891±0.041比0.855±0.088,P=0.038)。窄颈、宽颈、分叉、侧壁动脉瘤分割的DSC值分别为0.882±0.065、0.859±0.085、0.876±0.072及0.863±0.080,组间差异均无统计学意义(均P>0.05)。(3)动脉瘤分割模型在验证集所得到的掩膜最大直径与人工分割获得的标准标签的最大直径有较好的一致性[(5.78±3.18)mm比(5.37±2.92)mm,r=0.97]。在验证集中,人工分割与应用神经网络分割动脉瘤的平均时长分别为2.5 min、34 s。结论本研究基于卷积神经网络创建半自动的颅内囊状动脉瘤分割技术可较为准确分割动脉瘤,该模型有助于动脉瘤形态学分析。 展开更多
关键词 颅内囊性动脉瘤 分割模型 神经网络 U形网络结构 Dice相似系数
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基于视觉传达技术的激光雷达遥感图像缺陷分割模型
6
作者 农琳琳 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第9期177-182,共6页
随着遥感技术的发展,激光雷达遥感图像在各个领域的应用越来越广泛。然而,这些图像中常常存在各种缺陷,如噪声、失真、遮挡等,这些缺陷的存在会对图像的分析和应用造成不良影响。因此,对激光雷达遥感图像实施缺陷分割是必要的。本研究... 随着遥感技术的发展,激光雷达遥感图像在各个领域的应用越来越广泛。然而,这些图像中常常存在各种缺陷,如噪声、失真、遮挡等,这些缺陷的存在会对图像的分析和应用造成不良影响。因此,对激光雷达遥感图像实施缺陷分割是必要的。本研究旨在开发基于视觉传达技术的激光雷达遥感图像缺陷分割模型,以提高遥感图像处理的准确性和可靠性。应用双边滤波函数实施激光雷达遥感图像的离散点云去噪,在去噪的同时很好地保留点云的曲面几何特征。基于视觉传达技术中的图像增强技术实施激光雷达遥感图像增强处理,以提高遥感图像中视觉信息的理解性与可读性,选用的图像增强技术为局部对比度增强变分模型。设计融合注意力机制的语义分割网络作为遥感图像缺陷分割模型,实现激光雷达遥感图像缺陷分割。实验测试结果表明,设计模型的mPA较高,整体高于95%,随着测试数据量的增长,设计模型的mPA没有出现显著下降。设计模型对于不同地形场景的MIoU均较高,对于复杂的地形场景也能保持较高的MIoU,鲁棒性较强。 展开更多
关键词 视觉传达技术 点云去噪 激光雷达遥感图像 注意力机制 缺陷分割模型
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对变化/分割模型的检验(Ⅱ) 被引量:21
7
作者 黄希庭 徐光国 《心理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 1999年第2期135-141,共7页
在前一报告的基础上设计了两个实验,对变化/分割模型做进一步的检验。实验3控制目标时距和该时距内的填充数字系列的分割段数以及段的持续时间,操纵段内的项目数;结果显示,数字系列的分割段数明显影响延迟操作条件下的时距估计,... 在前一报告的基础上设计了两个实验,对变化/分割模型做进一步的检验。实验3控制目标时距和该时距内的填充数字系列的分割段数以及段的持续时间,操纵段内的项目数;结果显示,数字系列的分割段数明显影响延迟操作条件下的时距估计,而段内的项目数则不影响对时距的估计。实验4控制目标时距和该时距内填充数字系列的分割段数以及段内的项目数,操纵段的持续时间;结果显示,对时距的估计取决于被试所使用的时间标尺。四个实验结果表明,变化/分割模型只有较高的预测效度,但也有不足之处。为了更好地从认知的观点解释时距估计的影响因素,作者对已提出的分段综合模型做了进一步的论证,并认为分段综合模型是一个能较完整解释影响人类时距估计的各种因素的理论模型。 展开更多
关键词 变化/分割模型 存储容量模型 加工时间模型
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对变化/分割模型的检验(I) 被引量:8
8
作者 黄希庭 徐光国 《心理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 1997年第3期326-334,共9页
用两个实验对变化/分割模型进行了检验。实验1控制目标时距和该时距内的填充数字系列,操纵数字系列的分割段落;实验2控制目标时距内的填充数字系列的间距,操纵目标时距及其中填充数字系列的分割段数,要求被试用再现法和参数估计... 用两个实验对变化/分割模型进行了检验。实验1控制目标时距和该时距内的填充数字系列,操纵数字系列的分割段落;实验2控制目标时距内的填充数字系列的间距,操纵目标时距及其中填充数字系列的分割段数,要求被试用再现法和参数估计法分别复制目标时距,并进行立即估计和延迟估计。结果显示:与存储容量模型和加工时间模型相比较,变化/分割模型对时间估计的解释具有更高的预测效度。 展开更多
关键词 时距认知 变化/分割模型 心理学 检验
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基于Hough模型和分割模型的非刚性目标跟踪 被引量:1
9
作者 王宣 居波 宋悦铭 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S1期133-137,共5页
对非刚性目标的跟踪算法是机器视觉领域研究的热点之一。在线半监督或无监督的机器学分类器算法,因为正负样本选取不准确,从而使跟踪产生漂移现象。本文针对跟踪目标产生的漂移问题,提出了一种基于Hough模型的像素级特征描述符,同时,采... 对非刚性目标的跟踪算法是机器视觉领域研究的热点之一。在线半监督或无监督的机器学分类器算法,因为正负样本选取不准确,从而使跟踪产生漂移现象。本文针对跟踪目标产生的漂移问题,提出了一种基于Hough模型的像素级特征描述符,同时,采用基于目标和背景分割的分割模型进行最大概率目标分割,获得了良好的跟踪性能,这种算法能准确提取目标的正确位置。在视频序列上的测试结果证明了本算法有良好的抗目标形状和外观的非刚性变化性能。 展开更多
关键词 Hough模型 分割模型 非刚性目标
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一种商业银行客户分割的多维方法——基于客户期望收益和态度的分割模型 被引量:1
10
作者 杜宽旗 蒙肖莲 +1 位作者 蔡淑琴 杨毓 《商业研究》 北大核心 2006年第13期1-6,共6页
客户分割与资源分配是企业一直在努力解决的问题,但目前,空前巨大的客户数据量使得准确进行市场细分和寻找目标市场变得复杂和难以有效实施。通过数据挖掘技术从大型数据库中抽取隐藏的预测信息,利用层次聚类分析建立了一个根据客户的... 客户分割与资源分配是企业一直在努力解决的问题,但目前,空前巨大的客户数据量使得准确进行市场细分和寻找目标市场变得复杂和难以有效实施。通过数据挖掘技术从大型数据库中抽取隐藏的预测信息,利用层次聚类分析建立了一个根据客户的多个态度维度进行客户分割的多维方法。结果表明,以这一方式产生的聚类在同质性较好并且通过参考人口学特征的差别能够获得客户细分市场的轮廓。此外,识别了四个有特色的、表明对信息服务和技术有特殊偏好的客户群。 展开更多
关键词 客户分割模型 客户态度 层次聚类分析法
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基于图像分割模型的执行末端视觉跟踪策略研究 被引量:11
11
作者 樊启高 朱高文 +2 位作者 黄文涛 贾捷 张鹏松 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期62-70,共9页
微操纵执行器末端位置的精确反馈在显微自动化操作中具有重要意义,而现有研究无法克服在复杂干扰环境下执行器末端精确跟踪的问题。针对上述提到的问题,提出一种基于语义分割模型的执行器末端位置检测跟踪方法。首先构建端到端的执行器... 微操纵执行器末端位置的精确反馈在显微自动化操作中具有重要意义,而现有研究无法克服在复杂干扰环境下执行器末端精确跟踪的问题。针对上述提到的问题,提出一种基于语义分割模型的执行器末端位置检测跟踪方法。首先构建端到端的执行器图像语义分割模型,其次利用轮廓拐点检测算法在分割出的掩模图像中跟踪执行器末端位置,为了进一步提高算法在复杂环境中的跟踪精度及鲁棒性,利用二维卡尔曼滤波算法对遮挡情况进行处理,实现了执行器末端被遮挡时的位置跟踪。实验结果表明语义分割模型对执行器分割精度达到了62.4%,并且在复杂环境中对执行器末端位置跟踪的最大平均误差为1.51 pixels,为提升微末端执行器的操纵精度提供基础。 展开更多
关键词 语义分割模型 轮廓拐点检测算法 卡尔曼滤波算法
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基于改进后语义分割模型的障碍物检测方法 被引量:3
12
作者 乔玉龙 赵雪晨 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2023年第1期18-24,共7页
障碍物检测是确保无人水面艇避障和安全航行的关键技术,针对水面反光区域误检和水面分割不准确导致的漏检问题,提出了一种基于改进后语义分割模型的障碍物检测方法,通过图像预处理、语义分割模型、显著性估计实现障碍物检测。首先,通过... 障碍物检测是确保无人水面艇避障和安全航行的关键技术,针对水面反光区域误检和水面分割不准确导致的漏检问题,提出了一种基于改进后语义分割模型的障碍物检测方法,通过图像预处理、语义分割模型、显著性估计实现障碍物检测。首先,通过在预处理环节对水面中反光区域进行去除,避免其对后续检测的干扰;然后,通过引入海天线估计参数,用于调整语义分割模型初始化和先验信息,提高水面分割精度;最后,在水域范围内选取H形边界集合构造背景模型,由此判断水面中非水像素为障碍物。实验结果表明:该方法可以提高水面障碍物检测的准确度。 展开更多
关键词 障碍物检测 语义分割模型 反光区域去除 显著性估计 无人水面艇
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新型乳腺磁共振增强图像肿瘤区域的自动分割模型 被引量:5
13
作者 马伟 刘鸿利 +2 位作者 孙明建 徐军 蒋燕妮 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期28-34,共7页
乳腺磁共振增强图像上,乳腺癌主要有肿块型和非肿块型两种强化方式。由于乳腺肿瘤区域相对较小,肿块型和非肿块型之间形态学差异大,非肿块型自身差异性复杂,因而很难精确分割出乳腺肿瘤区域。针对这些问题,提出一套新颖的粗检测细分割... 乳腺磁共振增强图像上,乳腺癌主要有肿块型和非肿块型两种强化方式。由于乳腺肿瘤区域相对较小,肿块型和非肿块型之间形态学差异大,非肿块型自身差异性复杂,因而很难精确分割出乳腺肿瘤区域。针对这些问题,提出一套新颖的粗检测细分割的深度学习模型(YOLOv2+SegNet)。该模型在精准分割之前,首先运用YOLOv2网络在乳腺可能的肿瘤区域进行粗检测,从而得到大致可能的肿瘤区域;接下来在粗检测的基础上,针对检测到可能的肿瘤区域,运用SegNet网络进行精细分割,从而实现算法最优的性能。为了验证YOLOv2+SegNet模型的有效性,从医院采集的数据集中选取560张乳腺MRI增强图像作为训练和测试(其中训练和测试集分别为415张和145张乳腺MRI数据)。在实验的过程中,运用YOLOv2+SegNet模型,分别对乳腺肿块型、非肿块型、肿块和非肿块混合型3类MRI数据进行肿瘤区域自动分割的实验。实验结果表明:YOLOv2+SegNet模型和SegNet网络分割结果的Dice系数相比有约10%的提升,与传统的C-V模型、模糊C均值聚类、光谱映射主动轮廓模型以及深度模型U-net、DeepLab相比有更为明显的提升。 展开更多
关键词 深度学习检测和分割模型 磁共振增强成像 乳腺癌 肿块型 非肿块型
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地下GDP分割模型对地下经济规模估测的再探讨 被引量:5
14
作者 何华芹 郑少智 《统计与决策》 CSSCI 北大核心 2005年第01X期25-27,共3页
目前,地下经济的规模已经发展到了不容忽视的地步,如何合理的对其估测引起了社会的广泛关注。基于此,本文试图对地下GDP分割模型进行改进,找出更为合理的估测方法。
关键词 GDP分割模型 地下经济规模 发展 估测方法 合理 社会
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多线激光光条图像缺陷分割模型研究 被引量:5
15
作者 郭晓轩 冯其波 +2 位作者 冀振燕 郑发家 杨燕燕 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期172-179,共8页
受环境干扰以及反射光影响,室外采集的多线激光光条图像含有光斑和断裂缺陷.为了准确地分割图像缺陷,本文提出了一个轻量的UT(U-shape Target,U代表U型编解码网络结构,T代表靶形视野)分割模型,模型由3×3卷积和靶形卷积堆叠而成.靶... 受环境干扰以及反射光影响,室外采集的多线激光光条图像含有光斑和断裂缺陷.为了准确地分割图像缺陷,本文提出了一个轻量的UT(U-shape Target,U代表U型编解码网络结构,T代表靶形视野)分割模型,模型由3×3卷积和靶形卷积堆叠而成.靶形卷积是针对激光光条图像特点提出的多视野卷积模块,模块中四个卷积分支构成靶形卷积视野,能够提取激光光条图像几何结构特征、局部细节特征以及环绕纹理特征.实验表明,UT模型在多线激光光条图像上的缺陷分割精度高于主流分割模型,而且实现了分割精度和参数量的平衡. 展开更多
关键词 缺陷分割 激光图像 深度学习 轻量级分割模型 多视野卷积
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基于语义分割模型的三维沥青路面车辙异常分析方法 被引量:6
16
作者 王艾迪 郎洪 +3 位作者 丁朔 陆键 洪小刚 温添 《华南理工大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期134-144,共11页
车辙深度是路面状况评价和道路养护的一个重要指标。现有车辙深度测量方法未考虑复杂路况下坑槽、松散、裂缝和桥梁接缝等对车辙计算的影响,其有效性和适用性受到了限制,测量结果的真实性也有待进一步验证。有鉴于此,文中提出了一种基... 车辙深度是路面状况评价和道路养护的一个重要指标。现有车辙深度测量方法未考虑复杂路况下坑槽、松散、裂缝和桥梁接缝等对车辙计算的影响,其有效性和适用性受到了限制,测量结果的真实性也有待进一步验证。有鉴于此,文中提出了一种基于语义分割模型的沥青路面车辙异常检测与校正方法。采用三维线激光技术采集道路横断面高程数据,利用包络线算法提取车辙深度。对于最大车辙深度超过10 mm的横断面,搭建基于深度学习的语义分割框架,提出改进的DeepLabV3+网络对病害类型进行自动辨识和像素定位,并结合最大车辙深度高程点,设计基于拉格朗日插值的校正规则来对异常车辙进行校正。研究结果表明,改进的DeepLabV3+模型能较为准确地识别和定位造成车辙检测异常的路面病害,其对5种路面特征和病害的综合检测准确率达81.63%,在均交并比(MIoU)和大部分交并比(IoU)上的表现均优于U-Net、PSPNet、DeepLabV3+模型。现场验证结果表明,文中方法不仅能够自动分析车辙异常的原因,还能通过对异常车辙的校正排除其他病害的影响,从而较大程度地还原实际车辙深度水平。文中研究成果可为路面预防性养护提供科学数据支撑。 展开更多
关键词 三维线激光技术 车辙异常检测 语义分割模型 车辙深度 异常值校正
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基于语义分割模型和条件随机场的SAR图像机场跑道提取方法 被引量:4
17
作者 何奇山 赵凌君 匡纲要 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第10期91-100,共10页
在合成孔径雷达(SAR)图像敏感目标检测与识别领域中,机场跑道是重要的军事民用目标,在SAR飞机目标检测和机场关键信息提取等任务上具有重要意义。传统机场道路掩膜提取算法容易导致分割性能差、鲁棒性低,往往需要大量精心设计的鉴别后... 在合成孔径雷达(SAR)图像敏感目标检测与识别领域中,机场跑道是重要的军事民用目标,在SAR飞机目标检测和机场关键信息提取等任务上具有重要意义。传统机场道路掩膜提取算法容易导致分割性能差、鲁棒性低,往往需要大量精心设计的鉴别后处理模块。针对图像分割任务,以卷积神经网络为基础的语义分割模型具备较好的实用价值,广泛用于光学自然图像分割领域,但是针对大区域SAR机场跑道提取任务,经典网络模型难以在保持图像特征感受野和保持图像细节上取得较好权衡。文中以DeepLabV3网络作为编码器,设计了基于上采样卷积模块和多低维特征融合的解码器用于输出预测概率图,然后添加了基于条件随机场的优化模块,进一步提升了分割结果的准确性。基于高分三号的实验表明,所提方法在分割性能指标上取得了最优的结果,并且能够有效保留机场边缘和图像细节。 展开更多
关键词 合成孔径雷达 机场道路提取 深度语义分割模型 条件随机场
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基于主动加热光纤法的土中含水率测定与蒸腾分割模型评价 被引量:1
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作者 张晓明 施斌 +3 位作者 曹鼎峰 张岩 孙梦雅 魏广庆 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期74-81,共8页
植物的蒸腾作用会改变土的基质吸力,进而影响土的力学性质。文章选用三种不同蒸腾速率的鸭脚木、绿萝和常青藤,利用主动加热光纤法(AHFO)对植物根系周围土的含水率进行了分布式测试,研究了植物蒸腾过程中的水力作用,评价了常用的描述植... 植物的蒸腾作用会改变土的基质吸力,进而影响土的力学性质。文章选用三种不同蒸腾速率的鸭脚木、绿萝和常青藤,利用主动加热光纤法(AHFO)对植物根系周围土的含水率进行了分布式测试,研究了植物蒸腾过程中的水力作用,评价了常用的描述植物与土的水力交互作用的蒸腾分割模型。试验结果表明:植物对土中含水率的影响可用蒸腾分割模型进行有效描述,含水率变化受植物叶面积、根系密度、土层深度和蒸腾时间的影响;绿萝与鸭脚木叶面积指数和根系密度相近,二者引起根部周围土中的含水率变化值相近,为0.075 m3/m3,常青藤的叶面积指数和根系密度远远大于绿萝与鸭脚木。因此,常青藤引起的根部周围土中的含水率变化值远大于其他两种植物,为0.125 m3/m3;植物对土中水分运移的影响主要在土的表层10~15 cm深度范围内,深部位置的水分场几乎不受植物的影响;湿润后,植物对土中含水率的影响以干燥初期最为显著,主要由植物的被动吸水作用引起。 展开更多
关键词 含水率 主动加热光纤法(AHFO) 蒸腾分割模型 水力作用
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基于改进语义分割模型的无人机多光谱图像杂草分割 被引量:6
19
作者 徐国钦 黄明凤 黄建平 《江苏农业科学》 北大核心 2022年第12期212-220,共9页
杂草与作物争夺肥料、阳光等养分,从而影响作物生长,快速有效地清除杂草危害对提高作物的产量和品质具有重要意义。传统的杂草防治方法常采取大面积喷洒除草剂等措施,无法满足智慧农业的精细化管理要求,精确、可靠的杂草检测是智能除草... 杂草与作物争夺肥料、阳光等养分,从而影响作物生长,快速有效地清除杂草危害对提高作物的产量和品质具有重要意义。传统的杂草防治方法常采取大面积喷洒除草剂等措施,无法满足智慧农业的精细化管理要求,精确、可靠的杂草检测是智能除草的关键。在卷积神经网络模型PANet的基础上进行改进,把原始特征提取网络ResNet替换为DenseNet-121,采用FPA模块提供像素级注意力信息,通过金字塔结构增加感受野。以无人机多光谱糖菜杂草图像为研究对象,分别构建近红外790 nm、红色690 nm和归一化植被指数NDVI的训练数据集进行网络训练。发现PANet的训练精度为97.38%,测试精度为93.41%;采用3通道(近红外790 nm+红色690 nm+NDVI)训练的模型F_(1)值最高为0.872。结果表明,该方法可以实现无人机多光谱图像杂草的有效分割,可为农田杂草精确检测和农作物生长状况监测提供参考和借鉴。 展开更多
关键词 杂草 改进语义分割模型 无人机 多光谱 图像分割 植被指数
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基于Unet++分割模型的全自动高通量菌落计数仪 被引量:1
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作者 申鹰 谢锋 +2 位作者 王玉琳 谭波 范金旭 《食品与机械》 CSCD 北大核心 2023年第11期53-57,142,共6页
目的:研制满足检验检测机构管理体系要求和实验室LIMS系统应用的全自动高通量菌落计数仪。方法:采用GigE工业相机、可变镜头和多光源组合照明系统进行菌落图像的连续采集,并采用Unet++分割模型进行图像识别处理和菌落计数。结果:该菌落... 目的:研制满足检验检测机构管理体系要求和实验室LIMS系统应用的全自动高通量菌落计数仪。方法:采用GigE工业相机、可变镜头和多光源组合照明系统进行菌落图像的连续采集,并采用Unet++分割模型进行图像识别处理和菌落计数。结果:该菌落计数仪完成1个平板的图像采集仅需38 s,采集效率较高;完成1个平板的图像传输和菌落识别计数整个过程仅需3~5 s,数据处理速度快且传输性能好;计数结果与现行标准要求的计数方法相比误差<8%,准确率高;具有结果重复性好等特点,同时实现了菌落总数检测原始数据的自动化处理。结论:该设备不仅能高通量进行图像采集,自动进行图像处理和菌落计数,还可实现与实验室LIMS系统的融合,有效提高工作效率,而且能确保数据的溯源性,减轻试验人员工作强度,满足菌落总数计数方法的误差要求。 展开更多
关键词 菌落计数 全自动 高通量 Unet++分割模型
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