農(nóng)田環(huán)境實時語義分割是構(gòu)成智能農(nóng)機的視覺環(huán)境感知的重要環(huán)節(jié),夜間農(nóng)田語義分割可以使智能農(nóng)機在夜間通過視覺感知農(nóng)田環(huán)境進行全天候作業(yè),而夜間無光環(huán)境下,可見光攝像頭成像效果較差,將造成語義分割精度的下降。為保證夜間農(nóng)田環(huán)境下紅外圖像語義分割的精度與實時性,該研究提出了一種適用于紅外圖像的紅外實時雙邊語義分割網(wǎng)絡(luò)（Infrared Real-time Bilateral Semantic Segmentation Network,IR-BiSeNet）,根據(jù)紅外圖像分辨率低,細節(jié)模糊的特點該網(wǎng)絡(luò)在實時雙邊語義分割網(wǎng)絡(luò)（Bilateral Semantic Segmentation Net,BiSeNet）結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進行改進,在其空間路徑上,進一步融合紅外圖像低層特征,在該網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架中的注意力提升模塊、特征融合模塊上使用全局最大池化層替換全局平均池化層以保留紅外圖像紋理細節(jié)信息。為驗證提出方法的有效性,通過在夜間使用紅外熱成像采集的農(nóng)田數(shù)據(jù)集上進行試驗,數(shù)據(jù)集分割目標包括田地、行人、植物、障礙物、背景。經(jīng)試驗驗證,提出方法在夜間農(nóng)田紅外數(shù)據(jù)集上達到了85.1%的平均交并比（Mean Inter... 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學報. 2020,36(18)北大核心

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

紅外實時雙邊語義分割網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

IR-Bi Se Net保留紅外圖像紋理特征方面做了優(yōu)化，能夠保留更多夜間農(nóng)田紅外圖像語義分割細節(jié)。與其他5種方法對測試集中夜間農(nóng)田環(huán)境紅外圖像分割結(jié)果對比如圖5所示，由圖5可以看出對于夜間農(nóng)田環(huán)境的各類分割目標細節(jié)分割效果，IR-Bi Se Net分割結(jié)果相對其他方法分割效果更好，更接近于真實標注圖像。3 結(jié)論

實時雙邊語義分割網(wǎng)絡(luò)（Bi Se Net）結(jié)構(gòu)如圖3所示，為保證不犧牲空間信息的前提下實現(xiàn)快速的實時分割，實時雙邊語義分割網(wǎng)絡(luò)（Bi Se Net）結(jié)構(gòu)劃分為2個分支：空間路徑（Spatial Path,SP）與上下文路徑（Context Path,CP）。SP結(jié)構(gòu)用于提取高分辨率特征圖，獲取精確的空間信息。CP結(jié)構(gòu)用于獲得大的感受野，為保證實時性，減少計算量，采用輕量特征提取網(wǎng)絡(luò)，如淺層殘差網(wǎng)絡(luò)（Residual Network-50,Res Net-50），結(jié)合全局池化操作，合并Res Net-50的中間結(jié)果（16倍下采樣、32倍下采樣）與全局池化的輸出，作為該部分輸出。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于紅外熱成像與改進YOLOV3的夜間野兔監(jiān)測方法[J]. 易詩,李欣榮,吳志娟,朱競銘,袁學松.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(19)
[2]基于改進空洞卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的丘陵山區(qū)田間道路場景識別[J]. 李云伍,徐俊杰,劉得雄,于堯.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(07)
[3]基于Faster R-CNN的田間西蘭花幼苗圖像檢測方法[J]. 孫哲,張春龍,葛魯鎮(zhèn),張銘,李偉,譚豫之.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2019(07)
[4]丘陵山區(qū)田間道路自主行駛轉(zhuǎn)運車及其視覺導航系統(tǒng)研制[J]. 李云伍,徐俊杰,王銘楓,劉得雄,孫紅偉,王小娟.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(01)
[5]基于可見光/紅外圖像的夜間道路場景語義分割[J]. 吳駿逸,谷小婧,顧幸生.  華東理工大學學報(自然科學版). 2019(02)
[6]基于深度卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的紅外場景理解算法[J]. 王晨,湯心溢,高思莉.  紅外技術(shù). 2017(08)
[7]論紅外熱像儀的應用領(lǐng)域及技術(shù)特點[J]. 崔美玉.  中國安防. 2014(12)

博士論文
[1]基于深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的腫瘤圖像分析與處理[D]. 昌杰.中國科學技術(shù)大學 2019



本文編號：2992686