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龍圖騰網(wǎng)恭喜石河子大學(xué)申請(qǐng)的專利一種棉花根系圖像自動(dòng)分割方法、系統(tǒng)及設(shè)備獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116342882B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-04-29發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202310310220.3，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G06V10/26；該發(fā)明授權(quán)一種棉花根系圖像自動(dòng)分割方法、系統(tǒng)及設(shè)備是由呂新;黃毓賢;高攀;閆靖昆;張遠(yuǎn)設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-03-24向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種棉花根系圖像自動(dòng)分割方法、系統(tǒng)及設(shè)備在說明書摘要公布了：本發(fā)明提供了一種棉花根系圖像自動(dòng)分割方法、系統(tǒng)及設(shè)備。該方法包括：獲取自然條件下的棉花根系圖像，并標(biāo)注棉花根系圖像中的根系；對(duì)標(biāo)注后的棉花根系圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，生成增強(qiáng)后的棉花根系圖像集合；將增強(qiáng)后的棉花根系圖像集合劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集以及測(cè)試集；根據(jù)訓(xùn)練集訓(xùn)練改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)；改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)是在骨干網(wǎng)絡(luò)輸出的像素特征后加入全局注意力機(jī)制模塊構(gòu)建的；將待檢測(cè)棉花根系圖像輸入至訓(xùn)練好的改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)待檢測(cè)棉花根系圖像的根系進(jìn)行分割，生成根系分割結(jié)果。本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)自然環(huán)境下棉花根系的自動(dòng)精準(zhǔn)分割。

本發(fā)明授權(quán)一種棉花根系圖像自動(dòng)分割方法、系統(tǒng)及設(shè)備在權(quán)利要求書中公布了：1.一種棉花根系圖像自動(dòng)分割方法，其特征在于，包括：獲取自然條件下的棉花根系圖像，并標(biāo)注所述棉花根系圖像中的根系；對(duì)標(biāo)注后的棉花根系圖像進(jìn)行數(shù)據(jù)增強(qiáng)處理，生成增強(qiáng)后的棉花根系圖像集合；將所述增強(qiáng)后的棉花根系圖像集合劃分為訓(xùn)練集、驗(yàn)證集以及測(cè)試集；根據(jù)所述訓(xùn)練集訓(xùn)練改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)，具體包括：將所述訓(xùn)練集中的增強(qiáng)后的棉花根系圖像輸入至所述改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)中的骨干網(wǎng)絡(luò)，輸出像素特征，并將所述像素特征分別輸入至所述改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)中的全局注意力機(jī)制模塊以及所述改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)中的目標(biāo)區(qū)域生成器；利用所述全局注意力機(jī)制模塊對(duì)所述像素特征進(jìn)行優(yōu)化，生成優(yōu)化后的像素特征；利用所述目標(biāo)區(qū)域生成器根據(jù)所述像素特征生成粗糙的根系分割結(jié)果；所述粗糙的根系分割結(jié)果為軟目標(biāo)區(qū)域；所述目標(biāo)區(qū)域生成器為全卷積網(wǎng)絡(luò)；根據(jù)所述優(yōu)化后的像素特征以及所述軟目標(biāo)區(qū)域生成目標(biāo)區(qū)域特征；根據(jù)所述目標(biāo)區(qū)域特征以及所述優(yōu)化后的像素特征生成像素-區(qū)域關(guān)系；根據(jù)所述像素-區(qū)域關(guān)系以及所述目標(biāo)區(qū)域特征生成目標(biāo)上下文特征；將所述目標(biāo)上下文特征以及所述優(yōu)化后的像素特征進(jìn)行拼接生成增強(qiáng)特征；所述增強(qiáng)特征為精細(xì)的根系分割結(jié)果；所述改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)是在骨干網(wǎng)絡(luò)輸出的像素特征后加入全局注意力機(jī)制模塊構(gòu)建的；所述像素特征為棉花根系特征；所述骨干網(wǎng)絡(luò)為高分辨率網(wǎng)絡(luò)，所述高分辨率網(wǎng)絡(luò)具體包括：四個(gè)階段；每個(gè)階段的末尾通過下采樣方式降低特征圖的分辨率，形成平行的低分辨率子網(wǎng)絡(luò)；第一階段包括相同的4個(gè)殘差單元以及一個(gè)卷積層；所述第一階段末尾的卷積層用于降低所述標(biāo)注后的棉花根系圖像的特征圖的通道數(shù)；第二階段包括一個(gè)交換模塊；所述交換模塊包括4個(gè)殘差單元以及跨分辨率交換單元；所述交換模塊用于多尺度融合；第三階段包括4個(gè)交換模塊；第四階段包括3個(gè)交換模塊；將待檢測(cè)棉花根系圖像輸入至訓(xùn)練好的改進(jìn)后的目標(biāo)上下文表征網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)所述待檢測(cè)棉花根系圖像的根系進(jìn)行分割，生成所述待檢測(cè)棉花根系圖像的根系分割結(jié)果。

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