基于可逆金字塔和平衡注意力的工业裂缝分割

针对目前工业裂缝分割算法存在细小裂缝易丢失、孤立噪点难消除的问题,提出一种基于可逆金字塔和平衡注意力的工业裂缝分割网络(reversible pyramid and balanced attention network,RPBAN)。提出可逆金字塔模块,在编码器与解码器之间引入特征金字塔和改进后的倒-特征金字塔,加深全局特征与细节特征的融合,从而提升细小裂缝检测性能;在解码阶段引入平衡注意力模块,将平衡特征作为引导信息,有效消除孤立噪点;在学习阶段选取Focal Loss作为损失函数,控制正负样本在训练中所占的权重,使得模型更专注于裂缝样本。通过在自建的输配电线路瓷瓶裂缝数据集InsulatorCrack和三个具有挑战性的公开裂缝数据集CFD、CrackTree200和AEL上进行验证和测试,实验表明与其他基准方法相比,RPBAN提升了细小裂缝检测效果,有效消除了孤立噪点,能够实现更高精度的语义分割。在四个数据集上IoU分别达到61.42%、58.36%、64.45%、53.44%,说明了RPBAN的有效性和通用性。