植物是地球上不可或缺的生物之一,它為人類提供食物和藥材,保護著水資源以及我們賴以生存的土地,并在氣候調(diào)節(jié)等方面起著十分重要的作用。研究植物,特別是在植物的葉片分割這個問題上具有重要價值。植物葉片的分割在植物的識別、植物健康狀況的檢測等問題上有著重要的意義。研究植物葉片的分割方法是植物在計算機視覺方面的重要任務(wù)之一。針對深度學(xué)習(xí)下的植物葉片分割方法的數(shù)據(jù)缺乏問題,本文提出了一種使用合成數(shù)據(jù)來訓(xùn)練分割網(wǎng)絡(luò)的方法,進而研究自然背景條件下的單片植物葉片分割問題。同時,結(jié)合條件隨機場、空洞卷積、空洞空間金字塔池化等方法的分割網(wǎng)絡(luò),在植物葉片的分割精度上更加精細。本文在本課題所做的工作如下:(1)針對傳統(tǒng)的分割方法,它在自然背景下不能對植物葉片進行全自動分割或者分割效果比較差等問題,本文選擇了使用深度學(xué)習(xí)的方法來進行植物葉片的全自動分割。(2)針對深度學(xué)習(xí)下的植物葉片研究算法訓(xùn)練數(shù)據(jù)缺乏問題,本文利用三維樹葉模型來生成分割數(shù)據(jù)。并詳細討論了如何通過一張植物葉片,重建得到不同形狀、顏色的樹葉模型,并和不同的背景融合,自動生成大量的訓(xùn)練圖片和訓(xùn)練標(biāo)簽。然后本文利用合成的葉片數(shù)據(jù)和標(biāo)簽來訓(xùn)練分割網(wǎng)絡(luò),并...

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1復(fù)雜背景下的單片植物葉片

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文1緒論2本所有的研究都集中在單片植物葉片分割問題上，其中，在背景比較單一的葉片上分割效果已經(jīng)比較好，但是自然背景下的單片植物葉片分割效果還有很大的提升空間，目前還沒有一種能夠?qū)崿F(xiàn)全自動分割，并且分割效果讓人滿意的方法。因為自然背景下的植物葉片分割難度大大提升，....

圖2.1訓(xùn)練數(shù)據(jù)樣本Fig.2.1Asampleoftrainingimage

]對邊緣進行優(yōu)化，利用CRF作為一個循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層來使分割結(jié)果更佳精細。在此基礎(chǔ)上，DeepLab[24][25]等模型，提出了使用空洞卷積來替換網(wǎng)絡(luò)中最后幾層的卷積層，實現(xiàn)擴大感受野，增加全局分割預(yù)測能力，并使用CRF來增加邊緣分割效果。不同于FCN的結(jié)構(gòu)，SegNet[26]....

圖3.1葉片的建模過程

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3植物葉片分割數(shù)據(jù)生成流程123植物葉片分割數(shù)據(jù)生成流程本章說明了本文生成分割數(shù)據(jù)集生成方法。首先，本文先建立樹葉的三維模型，利用葉片變形和顏色改變得到該類樹葉的多種模型。第二步，將樹葉模型投影到二維平面，與不同背景融合，從而生成各種各樣的葉片數(shù)據(jù)和標(biāo)簽。在建....

圖3.2葉片的掃描圖像

重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文3植物葉片分割數(shù)據(jù)生成流程13圖3.2葉片的掃描圖像Fig.3.2Scanningimageofleaves其具體的步驟在于，在獲得植物圖片之后，本文把葉片轉(zhuǎn)為灰度圖，再把葉片的灰度圖轉(zhuǎn)化為二值圖像。對其進行二值化的目的是使得葉片的輪廓更加清晰，減小計算量，有....

本文編號：3937279