| 基于区域语义和边缘信息融合的作物苗期植株分割模型 |
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| 引用本文： | 廖娟,陈民慧,张锴,邹禹,张顺,朱德泉.基于区域语义和边缘信息融合的作物苗期植株分割模型[J].农业机械学报,2021,52(12):171-181. |
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| 作者姓名： | 廖娟 陈民慧 张锴 邹禹 张顺 朱德泉 |
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| 作者单位： | 安徽农业大学;安徽省农业科学院 |
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| 基金项目： | 智慧农业研究院开放基金项目(IAR2021A02)、安徽省自然科学基金项目(2108085MC96、1808085ME158)和安徽省研发计划项目(202004a06020016、202004a06020061) |
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| 摘 要： | 为在自然环境下准确分割作物苗期植株，实现苗期植株定位及其表型自动化测量，本文提出一种融合目标区域语义和边缘信息的作物苗期植株分割网络模型。以U-Net网络构建主干网络，基于侧边深度监督机制，引导主干网络在提取特征时能感知植株边缘信息；利用空间空洞特征金字塔构建特征融合模块，融合主干网络和边缘感知模块提取的特征，融合后的特征图具有足够的细节信息和更强的语义信息；联合边缘感知的损失与特征融合的损失，构建联合损失函数，用于整体网络优化。实验结果表明，本文模型对不同数据集的作物植株的语义分割像素准确率高达0.962，平均交并比达到0.932；与U-Net、SegNet、PSPNet、DeepLabV3模型相比，本文模型在不同数据集上平均交并比最高提升0.07，对自然环境下作物苗期植株具有良好的分割效果和泛化能力，可为植株定位、对靶喷药、长势识别等应用提供重要依据。
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| 关 键 词： | 作物苗期 植株分割 U-Net网络 区域语义信息 边缘感知模块 特征融合模块 |
| 收稿时间： | 2021/7/13 0:00:00 |
Segmentation of Crop Plant Seedlings Based on Regional Semantic and Edge Information Fusion |
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| LIAO Juan,CHEN Minhui,ZHANG Kai,ZOU Yu,ZHANG Shun,ZHU Dequan.Segmentation of Crop Plant Seedlings Based on Regional Semantic and Edge Information Fusion[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2021,52(12):171-181. |
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| Authors: | LIAO Juan CHEN Minhui ZHANG Kai ZOU Yu ZHANG Shun ZHU Dequan |
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| Institution: | Anhui Agricultural University;Anhui Academy of Agricultural Sciences |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | plant seedling segmentation U-Net network regional semantic information edge perception module feature fusion module |
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