基于Mask R-CNN模型的葡萄藤关键结构分割方法 |
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引用本文: | 董娅兰,胡国玉,刘广,古丽巴哈尔·托乎提.基于Mask R-CNN模型的葡萄藤关键结构分割方法[J].中国农机化学报,2024(2):207-214+337. |
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作者姓名: | 董娅兰 胡国玉 刘广 古丽巴哈尔·托乎提 |
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作者单位: | 新疆大学机械工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金资助项目(12162031); |
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摘 要: | 剪枝点的精确识别与定位是实现葡萄藤冬季剪枝智能化的基础,葡萄藤关键结构的分割是用于推理精确剪枝点的重要前提。针对现有分割方法受背景影响较大致使葡萄藤各关键结构损失和剪枝点识别与定位不准确的问题,提出一种基于Mask R-CNN的葡萄藤关键结构分割方法,建立葡萄藤修剪模型以及各关键结构数据集。通过主干特征提取网络和分割性能的对比试验,得出最优的Mask R-CNN模型结构并验证其拟合与泛化能力以及在不同自然背景下的分割性能。结果表明,以ResNet 101+FPN为主干特征提取网络的Mask R-CNN模型具有较好的拟合与泛化能力,相较于对照组模型准确率分别提升7.33%和8.89%,召回率分别提升9.32%和9.26%,平均精度均值分别提升12.69%和12.63%,其能够克服各类自然种植背景因素,分割目标边缘完整,葡萄藤各关键结构之间连接关系正确。
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关 键 词: | 图像分割 特征提取 葡萄藤 深度学习 |
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