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基于语义分割的非结构化田间道路场景识别
基于语义分割的非结构化田间道路场景识别
作者:
孟庆宽
杨晓霞
张漫
关海鸥
基本信息来源于合作网站,原文需代理用户跳转至来源网站获取
机器视觉
语义分割
环境感知
非结构化道路
轻量卷积
注意力机制
特征融合
摘要:
环境信息感知是智能农业装备系统自主导航作业的关键技术之一.农业田间道路复杂多变,快速准确地识别可通行区域,辨析障碍物类别,可为农业装备系统高效安全地进行路径规划和决策控制提供依据.该研究以非结构化农业田间道路场景为研究对象,根据环境对象动、静态属性进行类别划分,提出一种基于通道注意力结合多尺度特征融合的轻量化语义分割模型.首先采用Mobilenet V2轻量卷积神经网络提取图像特征,将混合扩张卷积融入特征提取网络最后2个阶段,在保证特征图分辨率的基础上增加感受野并保持信息的连续性与完整性;然后引入通道注意力模块对特征提取网络各阶段特征通道依据重要程度重新标定;最后通过空间金字塔池化模块将多尺度池化特征进行融合,获取更加有效的全局场景上下文信息,增强对复杂道路场景识别的准确性.语义分割试验表明,不同道路环境下本文模型可以对场景对象进行有效识别解析,像素准确率和平均像素准确率分别为94.85%、90.38%,具有准确率高、鲁棒性强的特点.基于相同测试集将该文模型与FCN-8S、SegNet、DeeplabV3+、BiseNet模型进行对比试验,该文模型的平均区域重合度为85.51%,检测速度达到8.19帧/s,参数数量为2.41×106,相比于其他模型具有准确性高、推理速度快、参数量小等优点,能够较好地实现精度与速度的均衡.研究成果可为智能农业装备在非结构化道路环境下安全可靠运行提供技术参考.
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机器视觉
田间道路
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文献信息
篇名
基于语义分割的非结构化田间道路场景识别
来源期刊
农业工程学报
学科
工学
关键词
机器视觉
语义分割
环境感知
非结构化道路
轻量卷积
注意力机制
特征融合
年,卷(期)
2021,(22)
所属期刊栏目
农业信息与电气技术|Agricultural Information and Electrical Technologies
研究方向
页码范围
152-160
页数
9页
分类号
TP183
字数
语种
中文
DOI
10.11975/j.issn.1002-6819.2021.22.017
五维指标
传播情况
被引次数趋势
(/次)
(/年)
引文网络
引文网络
二级参考文献
(0)
共引文献
(0)
参考文献
(0)
节点文献
引证文献
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同被引文献
(0)
二级引证文献
(0)
2021(0)
参考文献(0)
二级参考文献(0)
引证文献(0)
二级引证文献(0)
研究主题发展历程
节点文献
机器视觉
语义分割
环境感知
非结构化道路
轻量卷积
注意力机制
特征融合
研究起点
研究来源
研究分支
研究去脉
引文网络交叉学科
相关学者/机构
期刊影响力
农业工程学报
主办单位:
中国农业工程学会
出版周期:
半月刊
ISSN:
1002-6819
CN:
11-2047/S
开本:
大16开
出版地:
北京朝阳区麦子店街41号
邮发代号:
18-57
创刊时间:
1985
语种:
chi
出版文献量(篇)
16403
总下载数(次)
36
总被引数(次)
395062
相关基金
国家自然科学基金
英文译名:
the National Natural Science Foundation of China
官方网址:
http://www.nsfc.gov.cn/
项目类型:
青年科学基金项目(面上项目)
学科类型:
数理科学
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