一种图像分割方法技术

本发明专利技术涉及计算机视觉图像处理技术领域，具体涉及一种图像分割方法，能够搭建图像分割网络结构，包括编码器和解码器；获取原始图像，将原始图像作为编码器的输入，利用编码器进行四次下采样，得到每次下采样后的下采样结果；将原始图像分别与每次下采样后的下采样结果进行跨特征映射，得到跨特征映射结果；将最终的下采样结果作为解码器的输入，利用解码器进行四次上采样，得到每次上采样后的上采样结果；根据最终的上采样结果和跨特征映射结果，得到分割图像

【技术实现步骤摘要】
一种图像分割方法、装置及设备


[0001]本专利技术涉及计算机视觉图像处理
，具体涉及一种图像分割方法
、
装置及设备
。

技术介绍

[0002]随着我国经济的发展，对电力资源的输配任务提出越来越高的要求
。
输电线路具有分布点多
、
分布面广，并且很大体量的相关设施都是远离城镇地区，并处于偏远地区
。
因而无论是前期施工环节，抑或是后期维护环节都面临路途远路难行的困难
。
同时，输电线路和配套的相关电力设施设备不可避免地需要长期暴露在野外复杂的环境中，长时间地受到温差
、
风雪
、
闪电等各种恶劣气候的影响，长此以往对输电线路和杆塔都有不小的负面影响
。
[0003]无人机的出现与成熟为行业带来了新的出路
。
在许多领域业务中，无人机的使用己然形成了较为成熟的体系，例如无人机植保
、
作物监控
、
巡逻侦察
、
灾难救援
、
测绘等
。
随着机器人基础学科的进一步发展，例如无线通信技术
、
自动控制技术以及
GPS
导航定位技术等，被设计应专用于电力巡检的无人机也提高了发展速度，并渐渐应用到电力基础设施建设规划与电力巡检的任务中来
。
如定期对线路进行巡检，是了解线路情况的重要手段，也是供电部门的一项繁重工作
。
那么怎样提高输配电线路的巡检精度和效率，是电力行业一直致力于研究和解决的重大难题
。
如今，电力巡检相关无人机已广泛应用于多个领域，例如基建规划
、
线路巡查
、
应急响应
、
地形测量等，其中在输电线路通道
、
树障
、
精细化
、
特殊巡视等巡视任务中能发挥更突出的作用
。
相较于人工巡检，无人机巡检具有效率更高
、
巡检质量更优和巡检成本更低的优势
。
[0004]在电力线路巡检过程中，可见光图像的采集向来占据了巡检数据采集任务中的大头
。
然而，传统的可见光图像，容易忽视细微的缺陷和故障，导致无法及早进行维修和处理，降低了输电线路的可靠性和安全性
。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种图像分割方法
、
装置及设备，以解决现有技术中的巡检时容易忽视细微的缺陷和故障，导致无法及早进行维修和处理，降低了输电线路的可靠性和安全性的问题
。
[0006]根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种图像分割方法，包括：
[0007]搭建图像分割网络结构，所述图像分割网络结构包括编码器和解码器；
[0008]获取原始图像，将所述原始图像作为所述编码器的输入，利用所述编码器进行四次下采样，得到每次下采样后的下采样结果；
[0009]将所述原始图像分别与每次下采样后的下采样结果进行跨特征映射，得到跨特征映射结果；
[0010]将所述最终的下采样结果作为所述解码器的输入，利用所述解码器进行四次上采
样，得到每次上采样后的上采样结果；
[0011]根据最终的上采样结果和所述跨特征映射结果，得到分割图像
。
[0012]优选的，所述利用所述解码器进行四次上采样，得到每次上采样后的上采样结果，还包括：
[0013]利用所述解码器对所述最终的下采样结果进行第一次上采样，得到第一上采样结果；
[0014]利用所述解码器对所述第一上采样结果进行第二次上采样，得到第二上采样结果；
[0015]利用所述解码器对所述第二上采样结果进行第三次上采样，得到第三上采样结果，将所述第三上采样结果和所述第一上采样结果组合，得到第三上采样组合结果；
[0016]利用所述解码器对所述第三上采样组合结果进行第四次上采样，得到第四上采样结果，将所述第四上采样结果与所述第二上采样结果组合，得到第四上采样组合结果，作为最终的上采样结果
。
[0017]优选的，所述的方法，还包括：
[0018]在进行上采样或下采样之后，利用预先设置的优化残差单元对采样结果进行处理，得到相应的上采样结果或下采样结果
。
[0019]优选的，所述优化残差单元，包括：
[0020]依次连接的第一卷积块
、
第二卷积块和第三卷积块；
[0021]所述第一卷积块的输出部分反馈连接至第一卷积块的输入部分；
[0022]所述第一卷积块的输入与第三卷积块的输出相连
。
[0023]优选的，将所述原始图像与第
i
次下采样后的下采样结果进行跨特征映射，包括：
[0024]步骤
S51、
对所述原始图像利用一个7×7卷积层卷积和3×3卷积层卷积嵌入第一级特征映射，公式如下：
[0025][0026]其中，
R
img
∈R
H
×
W
×1为第一级特征映射，
I∈R
W
×
H
×3为所述原始图像，
W
和
H
分别表示宽度和高度；
[0027]步骤
S52、
通过一个带有滤波器的1×1卷积层将所述第
i
次下采样结果映射为类别特征，公式如下：
[0028]R
ith
＝
Conv2(F
i
)
[0029]其中，为类别特征，为所述第
i
次下采样结果，
N
c
为要预测的类别数，
H
i
、W
i
和
C
i
分别为特征映射
R
的高度
、
宽度和通道数，表示为与第
k
类相关的信息；
[0030]步骤
S53、
对所述第一级特征映射
R
img
进行拆分，得到一系列平面块，公式如下：
[0031]P
img
＝
φ
(R
img
,d)
[0032]其中，
φ
表示对图像进行分区处理，
d
为对图像进行分区处理时裁剪的一系列平面块的宽和高，将
R
img
∈R
H
×
W
×1重塑为一系列平面块则第
j
个向量包含图像
d
×
d
的
分辨率图像块，
[0033]步骤
S54、
将所述类别特征的每个通道分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种图像分割方法，其特征在于，包括：搭建图像分割网络结构，所述图像分割网络结构包括编码器和解码器；获取原始图像，将所述原始图像作为所述编码器的输入，利用所述编码器进行四次下采样，得到每次下采样后的下采样结果；将所述原始图像分别与每次下采样后的下采样结果进行跨特征映射，得到跨特征映射结果；将所述最终的下采样结果作为所述解码器的输入，利用所述解码器进行四次上采样，得到每次上采样后的上采样结果；根据最终的上采样结果和所述跨特征映射结果，得到分割图像
。2.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述解码器进行四次上采样，得到每次上采样后的上采样结果，还包括：利用所述解码器对所述最终的下采样结果进行第一次上采样，得到第一上采样结果；利用所述解码器对所述第一上采样结果进行第二次上采样，得到第二上采样结果；利用所述解码器对所述第二上采样结果进行第三次上采样，得到第三上采样结果，将所述第三上采样结果和所述第一上采样结果组合，得到第三上采样组合结果；利用所述解码器对所述第三上采样组合结果进行第四次上采样，得到第四上采样结果，将所述第四上采样结果与所述第二上采样结果组合，得到第四上采样组合结果，作为最终的上采样结果
。3.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：在进行上采样或下采样之后，利用预先设置的优化残差单元对采样结果进行处理，得到相应的上采样结果或下采样结果
。4.
根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述优化残差单元，包括：依次连接的第一卷积块
、
第二卷积块和第三卷积块；所述第一卷积块的输出部分反馈连接至第一卷积块的输入部分；所述第一卷积块的输入与第三卷积块的输出相连
。5.
根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述原始图像与第
i
次下采样后的下采样结果进行跨特征映射，包括：步骤
S51、
对所述原始图像利用一个7×7卷积层卷积和3×3卷积层卷积嵌入第一级特征映射，公式如下：其中，
R
img
∈R
H
×
W
×1为第一级特征映射，
I∈R
W
×
H
×3为所述原始图像，
W
和
H
分别表示宽度和高度；步骤
S52、
通过一个带有滤波器的1×1卷积层将所述第
i
次下采样结果映射为类别特征，公式如下：
R
ith
＝
Conv2(F
i
)
其中，为类别特征，为所述第
i
次下采样结果，
N
c
为要预测的类别数，
H
i
、W
i
和
C
i
分别为特征映射
R
的高度
、
宽度和通道数，表示为与第
k
类
相关的信息；步骤
S53、
对所述第一级特征映射
R
img
进行拆分，得到一系列平面块，公式如下：
P
img
＝
φ
(R
img
,d)...

【专利技术属性】
技术研发人员：于虹，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：