双路混洗广域感知特征激活巡飞器航拍图像实例分割
来源：计算机工程与应用杂志2026年第13期北京时间：
作者：张鹏林, 张印辉, 何自芬, 黄滢, 陈光晨
单位：昆明理工大学 机电工程学院，昆明 650500；
摘要：实例分割技术是实现巡飞器航拍图像目标识别和定位的重要手段之一。针对现有上采样技术固有的定量偏移难以拟合航拍图像实例视域特征空间分布且目标稀疏实例类间特征信息域隙狭窄，导致分割模型无法有效捕获精细尺度语义特征抽象并对多目标进行实例级辨识的问题，提出一种双路混洗广域感知特征激活实例分割方法。设计双路混洗位置扰动编码上采样策略，分别利用原始和像素混洗后的高分辨特征图像计算相异自适应偏移量并进行采样融合，在保持图像空间结构的同时有效捕获精细尺度语义特征抽象。设计广域感知特征激活模块，通过多尺度扩张卷积与特征激活响应机制，提升模型对多类稀疏目标的实例级辨识能力。设计形状加权定位损失函数，引入距离损失和边界框形状损失提高模型目标定位精度，并设置自适应因子在训练过程中对定位损失函数进行动态调整加快损失收敛速度。在自建巡飞器航拍图像实例分割数据集上的实验结果表明，所提方法对四类目标的分割精度mAP50和mAP50-95分别达到94.6%和74.1%，相比于基准网络YOLOv11n-seg提高了1.2和6.4个百分点且单帧图像推理时间仅为4.8 ms能够满足实例级实时分割性能要求。
关键词：实例分割,YOLOv11n-seg,双路混洗上采样,广域感知特征激活,目标定位损失
基金资助：国家自然科学基金（62061022，62171206）；装备智能运用教育部重点实验室开放基金（AAIE-2023-0203）；昆明理工大学分析测试基金（2024P20231103003）。
