基于UNET3+与全连接条件随机场融合的震后地貌分割方法 .pdfVIP

(19)中华人民共和国国家知识产权局

(12)发明专利说明书

(10)申请公布号CN114332117A

(43)申请公布日2022.04.12

(21)申请号CN202111590547.8

(22)申请日2021.12.23

(71)申请人杭州电子科技大学

地址310018浙江省杭州市下沙高教园区2号大街

(72)发明人张泽伟岳克强李文钧李懿霖李瑞雪赵金铎梁嘉铠甘智高许雨婷

(74)专利代理机构33213杭州浙科专利事务所(普通合伙)

代理人杨小凡

(51)Int.CI

G06T7/11

G06K9/62

G06N3/04

G06N3/08

G06V10/764

G06V10/82

权利要求说明书说明书幅图

(54)发明名称

基于UNET3+与全连接条件随机场

融合的震后地貌分割方法

(57)摘要

本发明公开了基于UNET3+与全连

接条件随机场融合的震后地貌分割方法，

包括：S1，收集历史震后相关图像数据；

S2，数据预处理；S3，构建改进的

UNET3+模型；S4，构建改进的全连接条

件随机场模型，将改进的UNET3+模型得

到的数据作为一阶势函数输入，引入包含

两个线性组合的高斯核函数‑‑外形核和平

滑核二阶势函数，分别控制两个像素的接

近程度和相似程度，以及图像整体的平滑

程度；引入加入区域约束，改进成全连接

条件随机场，通过mean‑shift分割算法产

生各个超像素，然后计算其后验概率均

值，进而修正各像素的分类结果；S5，评

估改进的全连接条件随机场模型的输出的

分割效果。

法律状态

法律状态公告日法律状态信息法律状态

2022-04-12公开发明专利申请公布

权利要求说明书

1.基于UNET3+与全连接条件随机场融合的震后地貌分割方法,其特征在于包括如下

步骤:

S1,收集历史震后相关图像数据;

S2,数据预处理;

S3,构建改进的UNET3+模型,包括如下步骤:

S31,下采样,将原来的3*3大小的卷积核一步卷积换成了1*1大小,通道为原模型通

道数的1/2的卷积核和3*3,通道数为原模型的通道数的卷积核,先后进行两次卷积;

S32,上采样过程和建立跳跃连接:上采样集合来自相同尺度编码器层的特征图、较

小尺度编码层以及较大的解码层的特征图,进行通道的拼接,其中较小尺度编码器层,

都需要进行不同次的最大池化操作,减小至与该解码器层特征图相同大小,尺度融合

后,产生相同分辨率的特征图,再经过滤波器进行卷积,最后经过批归一化和非线性操

作ReLU得到最终的特征图;

S33,全尺度深监督:最小的编码层和解码层都进行监督,同时采用结合多尺度结构相

似损失函数与交叉熵损失函数的混合损失函数,进行损失计算;

S4,构建改进的全连接条件随机场模型,将改进的UNET3+模型得到的数据作为一阶

势函数,输入到改进的全连接条件随机场模型中,改进的全连接条件随机场引入二阶

势函数,二阶势函数包含两个线性组合的高斯核函数--外形核和平滑核,分别控制两

个像素的接近程度和相似程度,以及图像整体的平滑程度;引入加入区域约束,改进成

全连接条件随机场,通过mean-shift分割算法产生各个超像素,然后计算其后验概率

均值,进而修正各像素的分类结果。

2.根据权利要求1所述的基于UNET3+与全连接条件随机场融合的震后地貌分割方

法,其特征在于所述S2包括如下步骤:

S21,图像矫正,获取无人机的IMU和GPS数据,通过得到的姿态信息和位置,获取每

幅影