基于局部加权非相干区域监督的葡萄精确分割算法

来源：计算机工程与应用杂志2024年第15期北京时间：

作者：雷志伟, 曾湄, 王逸涵, 刘雪垠, 李柏林

单位：1.西南交通大学 机械工程学院，成都 610031；2.四川省机械设计研究院 研发中心，成都 610063

摘要：精确实例分割作为葡萄产业园中智能化农艺管理的一项关键技术，对于智慧葡萄园的自动化管理具有重要意义。由于葡萄生长密集、重叠现象严重，传统Mask R-CNN算法分割葡萄时存在实例边缘不准确且重叠区域易错的问题。针对上述问题，提出一种基于局部加权非相干区域监督的葡萄精确分割算法。嵌入额外的非相干区域预测分支，提取葡萄的非相干区域（边缘）和局部非相干区域（重叠边界）；对于提取到的上述区域掩码进行加权监督，增强网络对易错区域的特征提取能力；基于像素亲和的多任务融合模块被提出，用于建模非相干分支和掩码分支间的像素亲和关系，进一步提升网络分割性能。利用该方法在与YOLACT++、Mask R-CNN、SOLOv2等实例分割网络在不同的评价指标上进行比较，实验结果表明该方法具有较好的分割性能，可以精确分割出葡萄边界及实例重叠区域。

关键词：葡萄精确分割,局部非相干区域,加权监督,像素亲和性融合