基于全卷积神经网络的灌区无人机正射影像渠系提取

基于全卷积神经网络的灌区无人机正射影像渠系提取

论文摘要

为快速准确获取灌区渠系分布信息,科学调配区域农业水资源、提高水资源利用率,通过基于全卷积神经网络(Fully convolutional networks,FCN)的语义分割模型进行渠系轮廓提取。利用无人机采集正射影像并进行标注,以VGG-19网络为基础,通过多尺度特征融合的方式实现FCN-8s结构,使用Tensorflow深度学习框架构建FCN渠系提取模型;对数据集进行数据增强,分割后放入FCN模型中训练、测试。实验结果显示,针对不同复杂程度的测试区域,FCN模型的提取准确度、完整度、精度均高于支持向量机方法和改进霍夫变换方法,均值分别为95. 78%、92. 29%、89. 45%。结果表明,该方法能够实现灌区渠系轮廓的高精度提取,具有较好的泛化性和鲁棒性。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 研究区域及实验样本
  •   1.1 研究区域概况
  •   1.2 实验样本
  • 2 FCN算法
  •   2.1 卷积层
  •   2.2 池化层
  •   2.3 反卷积层
  •   2.4 跳跃结构
  • 3 实验结果与分析
  •   3.1 FCN模型训练
  •   3.2 精度评估
  •   3.3 结果与分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 张宏鸣,王斌,韩文霆,杨江涛,蒲攀,蔚继承

    关键词: 渠系,提取,全卷积神经网络,无人机,正射影像,语义分割

    来源: 农业机械学报 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑,信息科技

    专业: 工业通用技术及设备,农业工程,自动化技术

    单位: 西北农林科技大学信息工程学院,西北农林科技大学机械与电子工程学院,西北农林科技大学水利与建筑工程学院

    基金: 国家自然科学基金项目(41771315),国家重点研发计划项目(2017YFC0403203),宁夏自治区重点研发计划项目(2017BY067),欧盟地平线2020研究与创新计划项目(GA:635750)

    分类号: S274;TP751;TP183

    页码: 241-248

    总页数: 8

    文件大小: 545K

    下载量: 295

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