吉林大学学报(地球科学版) ›› 2025, Vol. 55 ›› Issue (3): 987-1000.doi: 10.13278/j.cnki.jjuese.20240035
单慧琳1, 2, 3,王兴涛2,徐宜俊1,王志浩1,黄浩瀚1,张银胜1, 2, 3
Shan Huilin1, 2, 3, Wang Xingtao2, Xu Yijun1, Wang Zhihao1, Huang Haohan1, Zhang Yinsheng1, 2, 3
摘要: 当前基于深度学习的断层识别方法层出不穷,重点围绕U型网络开展研究,但U型网络使用了大量的常规卷积,在提高提取特征效果的同时忽略了特征冗余和过拟合问题,导致网络复杂度较高。为了在高精度识别的同时减少特征冗余、缓解过拟合问题,本文提出一种轻量型融合语义分割网络(lightweight fusion semantic segmentation network, LF-SeNet)用于三维断层识别。相较于传统的断层识别网络,LF-SeNet将跳跃连接思想和特征融合相结合,其中,轻量型特征融合模块包含三维可分离卷积、SimAM(simple attention module)、Dropout层和有限矩阵乘积操作,有效地保证了特征提取的效果。为了有效降低网络的复杂度,本文将空洞卷积和轻量型特征融合模块相结合,一方面降低了网络的计算量,另一方面减少了常规卷积带来的特征冗余问题。除此之外,本文采用Dropout层和数据增强手段,提高了网络的泛化能力,缓解了过拟合问题。将该方法在FaultSeg3D数据集上进行实验,结果表明,LF-SeNet的参数量为2.56M,浮点运算次数相较于传统的U型网络降低了95.59G,交并比提升了2%。最后,本文使用三维数据合成技术将断层识别图进行可视化操作,实验结果显示LF-SeNet识别出的断层连续且清晰,说明该网络具有较好的泛化能力,证明了LF-SeNet在断层识别问题中的有效性。
中图分类号:
| [1] | 冯媛媛, 李朝奎, 刘松焕, 田沁. SSC-SeNet:一种融合点云与影像数据的露天矿区建筑物语义分割算法[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1757-1773. |
| [2] | 高康哲, 王凤艳, 刘子维, 王明常. 基于改进U-Net的遥感图像语义分割[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1752-1763. |
| [3] | 王威, 熊艺舟, 王新. NHNet——新型层次化遥感图像语义分割网络[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2024, 54(5): 1764-1772. |
| [4] | 王民水, 孔祥明, 陈学业, 杨国东, 王明常, 张海明. 基于随机补片和DeepLabV3+的建筑物遥感图像变化检测[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2021, 51(6): 1932-1938. |
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