基于ENet的轻量级语义分割算法研究

来源：计算机工程与科学杂志2021年第8期北京时间：

作者：徐世杰, 杜煜, 鹿鑫, 吴思凡

单位：（北京联合大学智慧城市学院,北京 100101）

摘要：语义分割算法能够对图像进行像素级的分类，广泛应用于无人驾驶、医学图像处理和工业自动化等领域，具有重要研究价值。对语义分割算法的研究集中在提升分割精度、降低参数量和增加推理速度3个方面。经典的轻量语义分割算法ENet使用多层卷积的编解码器和大量的空洞卷积来避免过多的下采样和利用空间信息，虽能保证一定的空间信息完整性与较大的感受野，但存在编解码器臃肿、空间信息传递性差、感受野溢出并造成网格效应等问题。对ENet算法结构进行裁剪，利用注意力机制和金字塔结构的空洞卷积设计了空间信息传递模块，优化算法结构，改善算法感受野，完整传递空间信息，提出了改进的ENet算法C-ENet+AM+RAM。在公开数据集Cityscapes和BDD100K上的实验结果表明,新模块能够以更小的参数量与计算量提升原有模型性能，证明了原算法删减部分的冗余性与所设计模块的有效性。

关键词：语义分割,轻量级,实时性,注意力机制,感受野,空洞卷积,

基金资助：国家自然科学基金（91420202）