[发明专利]一种可解释的植物计数方法和系统

权利要求书

1.一种可解释的植物计数方法，其特征在于，包括：

S1.对植物原始图依次进行编码、解码，并将解码得到的特征映射与软掩膜融合实现特征分割；其中，特征映射分割过程由人工标注的点标记图经过点扩张和变换得到的伪真值掩膜进行监督；

S2.将编码阶段中设定分辨率的特征映射与分割得到的特征映射进行点乘；其中，解码得到的特征映射分辨率与设定分辨率相同；

S3.对点乘得到的特征映射进行卷积得到局部计数，并对局部计数的权重进行动态分配，得到冗余计数图；其中，动态分配结果和局部计数结果由人工标注的点标记图经过高斯卷积和跨步卷积得到的真值冗余计数图进行监督；

S4.对冗余计数图进行归一化和可视化处理，得到可解释的植物计数图。

2.根据权利要求1所述的一种可解释的植物计数方法，其特征在于，编码过程具体为，采用MixNet-L对植物原始图进行编码，依次得到分辨率为1/2、1/4、1/8、1/16和1/32的特征映射。

3.根据权利要求1或2所述的一种可解释的植物计数方法，其特征在于，解码过程具体包括：

采用上下文编码模块ASPP对编码得到的分辨率为1/32的特征映射进行处理；

对上下文编码模块的输出进行上采样操作并与编码阶段中分辨率为1/16的特征映射进行卷积，得到新的分辨率为1/16的特征映射；

对新的分辨率为1/16的特征映射再进行一次上采样操作，并与编码阶段中分辨率为1/8的特征映射进行卷积，得到新的分辨率为1/8的特征映射。

4.根据权利要求3所述的一种可解释的植物计数方法，其特征在于，步骤S1中所述将解码得到的特征映射与软掩膜融合实现特征分割，具体为，将新的分辨率为1/8的特征映射与软掩膜融合实现特征分割。

5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可解释的植物计数方法，其特征在于，步骤S3中所述对局部计数的权重进行动态分配，具体包括：

将点乘得到的特征映射通过逐通道平均生成权重映射；

利用Softmax函数在空间上对权重映射进行规范；

通过将权重映射与局部计数相乘，生成重新分布的计数映射。

6.一种可解释的植物计数系统，其特征在于，包括：编码器、解码器、分割模块、计数器、生成器、归一化器和可视化器；

编码器，用于对植物原始图进行编码；

解码器，用于对编码器输出的特征映射进行解码；

分割模块，用于将解码器输出的特征映射与软掩膜融合实现特征分割；分割所得结果与编码器中设定分辨率的特征映射进行点乘；其中，解码器输出的特征映射分辨率与设定分辨率相同；

计数器，用于接收上述点乘结果，对点乘结果进行卷积得到局部计数，并对局部计数的权重进行动态分配，得到冗余计数图；

生成器，用于对人工标注的点标记图进行点扩张和变换得到伪真值掩膜，采用该伪真值掩膜对分割模块进行监督；并对人工标注的点标记图进行高斯卷积和跨步卷积得到真值冗余计数图，采用该真值冗余计数图对计数器进行监督；

归一化器，用于对冗余计数图进行归一化处理；

可视化器，用于对归一化器的输出结果进行上采样，得到可解释的植物计数图。

7.根据权利要求6所述的一种可解释的植物计数系统，其特征在于，编码器的具体实施过程为，采用MixNet-L对植物原始图进行编码，依次得到分辨率为1/2、1/4、1/8、1/16和1/32的特征映射。

8.根据权利要求6或7所述的一种可解释的植物计数系统，其特征在于，解码器的具体实施过程为：

采用上下文编码模块ASPP对编码得到的分辨率为1/32的特征映射进行处理；

对上下文编码模块的输出进行上采样操作并与编码阶段中分辨率为1/16的特征映射进行卷积，得到新的分辨率为1/16的特征映射；

对新的分辨率为1/16的特征映射再进行一次上采样操作，并与编码阶段中分辨率为1/8的特征映射进行卷积，得到新的分辨率为1/8的特征映射。

9.根据权利要求6-8任一项所述的一种可解释的植物计数系统，其特征在于，计数器中所述对局部计数的权重进行动态分配，具体包括：

将点乘得到的特征映射通过逐通道平均生成权重映射；

利用Softmax函数在空间上对权重映射进行规范；

通过将权重映射与局部计数相乘，生成重新分布的计数映射。