基于树冠分割算法的城市林木覆盖率计算方法

来源：计算机应用与软件杂志2025年第6期北京时间：

作者：毕卓, 邱铖, 展召敏, 矫桂娥, 陈一民

摘要：城市环境下的树冠覆盖率的高效测量对于环境监管和城市治理非常重要。提出一种结合深度学习和单头自注意力机制(Single-Head Self-Attention, SHSA)通过树冠分割算法来自动计算城市树冠覆盖率的方法。使用无人机航拍获取高分辨率RGB图像构建数据集；优化改进YOLOv8和YOLOv11两种分割算法，再根据分割结果计算覆盖面积，并与树冠真实覆盖面积作对比。实验数据表明，YOLOv8相较于YOLOv11具有更好的分割能力，但训练时间长于YOLOv11。在搭载单头自注意力机制后，两种算法的精度均有提高，且训练时间也显著减少，YOLOv8的精度平均提高了0.01346，并随着权重复杂度的增加，可减少的训练时间也越加显著。同时，YOLOv8在高分辨率RGB图像的推理结果均具有更优良的结果，也优于YOLOv11。

关键词：树冠分割, YOLOv8, YOLOv11, 单头自注意力