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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会
基于DeeplabV3+改进的煤岩显微组分组自动化测试模型
  • 88
  • 作者

    胡晋玮奚峥皓徐国忠李忠峰刘翔

  • 单位

    上海工程技术大学电子电气工程学院辽宁科技大学化工学院营口理工学院电气工程学院

  • 摘要
    煤岩显微组分组的识别对分析煤炭化学性质起到关键作用。人工识别方法费时费力,且专业性要求较高。现有的计算机辅助识别有效方法多以深度学习语义分割模型为手段,但因煤岩显微图像组成复杂,且存在过渡组分,因此现有方法无法准确识别煤岩显微组分组。针对此问题,提出改进的DeeplabV3+语义分割模型,在改进模型中引入Swin Transformer骨干网络和SkNet网络。首先,针对煤岩显微图像各个组分组交错杂糅且存在过渡组分,特征提取困难,利用Swin Transformer骨干网络作为基础特征提取网络,用于提升模型对煤岩显微图像每种组分组的特征提取能力,并使得分割网络获得特征间信息交互的能力;其次,针对在模型中空洞空间卷积池化金字塔模块对特征利用率低的问题,将SkNet网络融入空洞空间卷积池化金字塔模块,强化空洞空间卷积池化金字塔模块对重要特征的提取能力,并抑制非必要特征对最终预测结果的干扰;最后,将改进的DeeplabV3+模型与现有先进算法通过实验进行性能比较,结果表明:改进的DeeplabV3+语义分割模型在煤岩显微图像测试集上的像素准确率为92.06%,与随机森林方法、U-Net语义分割模型和DeeplabV3+语义分割模型相比像素准确率分别提高了9.48%、6.9%和3.4%;改进的DeeplabV3+语义分割模型与人工点测方法测试结果相近。改进的DeeplabV3+语义分割模型较现有煤岩显微组分组自动识别模型性能更优,可作为一种强大的计算机辅助人工识别煤岩显微组分组的手段。
  • 关键词

    煤岩显微图像显微组分组自动化测试语义分割模型SwinTransformerSkNet

  • 引用格式
    胡晋玮,奚峥皓,徐国忠,李忠峰,刘翔.基于DeeplabV3+改进的煤岩显微组分组自动化测试模型[J/OL].煤田地质与勘探:1-10[2023-06-03].http://kns.cnki.net/kcms/detail/61.1155.p.20230519.0932.002.html
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