(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210551149.3 (22)申请日 2022.05.18 (71)申请人 大连理工大 学 地址 116024 辽宁省大连市高新园区凌工 路2号 申请人 大连维视科技有限公司 (72)发明人 王鸿升　卢湖川　戚金清　王一帆　 (74)专利代理 机构 大连东方专利代理有限责任 公司 21212 专利代理师 吴婷婷　李洪福 (51)Int.Cl. G06F 16/53(2019.01) G06V 10/26(2022.01) G06V 10/74(2022.01) G06V 10/762(2022.01)G06V 10/774(2022.01) (54)发明名称 一种基于多原型和迭代增强的单样本图像 分割方法及装置 (57)摘要 本发明提供一种基于多原型和迭代增强的 单样本图像分割方法及装置。 方法包括： 分别获 取支持图像和查询图像， 基于同一特征提取网络 获取支持特征和查询特征； 基于支持特征的前景 部分生成若干支持原型； 计算任意支持原型与查 询特征的余弦相似度生成相应的相似度图， 将各 支持原型根据引导表放置到对应位置， 生成引导 特征； 同时， 对所有相似度图进行累加操作生成 指引查询前景位置的概率图； 将所述查询特征、 引导特征以及概率图连接后， 进行基于多尺度增 强， 解码后生成查询分割图。 本发明采用输出迭 代来增强支持特征的指导信息， 利用产生的分割 图通过加法和乘法计算修正前面进行指导的概 率图， 使其重新进行更为准确的引 导， 生成更为 精确的分割结果。 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 114996495 A 2022.09.02 CN 114996495 A 1.一种基于多原型和迭代增强的单样本图像分割方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 分别获取支持图像和查询图像， 所述支持图像和查询图像包含相同类别目标， 将所述 支持图像输入至特征提取网络， 获取特征提取 的中间层特征作为支持特征， 将所述查询图 像输入至同一特 征提取网络， 获取 特征提取的中间层特 征作为查询特征； 将所述支持特征与支持图像的真值相乘获取支持特征的前景部分， 基于所述支持特征 的前景部分生成若干支持原型， 所述支持原型通过聚类原型和超像素原型聚合获取； 计算任意支持原型与查询特征的余弦相似度生成相应的相似度图， 通过比较相同位置 的每一张相似度图， 保留相似度最高的相似度图的序号， 最 终得到一张引导表， 将各支持原 型根据引导表放置到对应位置， 生 成与查询特征匹配的引导特征； 同时， 对所有相似度图进 行累加操作生成指引查询前 景位置的概 率图； 将所述查询特征、 引导特征以及概率图连接后， 进行基于多尺度方式的增强处理生成 多尺度特征， 将所述多尺度特征送入解码器处理后生成查询分割图， 并基于所述查询分割 图对概率图进行修 正。 2.根据权利要求1所述的一种基于多原型和迭代增强的单样本图像分割方法， 其特征 在于， 基于所述支持特征的前景部分生成若干支持原型， 包括： 基于k ‑means聚类方法对支 持特征的前景部分进行处理， 将所述支持特征 的前景部分分割成若干数据区域， 其中数据 区域的数量预先设定； 对得到的每个数据区域进行掩码平均池化操作得到对应的聚类原 型。 3.根据权利要求2所述的一种基于多原型和迭代增强的单样本图像分割方法， 其特征 在于， 基于所述支持特征的前景部 分生成若干支持原型， 还包括： 基于超像素引导聚类方法 对支持特征 的前景部分进行处理， 首先初始化 随机质心， 通过不断迭代确定超像素质心为 超像素原型。 4.根据权利要求1所述的一种基于多原型和迭代增强的单样本图像分割方法， 其特征 在于， 将所述查询特征、 引导特征以及概率图连接后， 进行基于多尺度方式的增强处理， 包 括： 通过空洞空间卷积池化金字塔或者金字塔池化模型提供多尺度输入信息进行特征增 强。 5.根据权利要求1所述的一种基于多原型和迭代增强的单样本图像分割方法， 其特征 在于， 基于所述 查询分割图对概 率图进行修 正， 包括： 对所述查询分割图进行softMax操作， 取 出一通道的通道图； 对所述通道图首先进行一个最小 ‑最大归一化操作， 然后进行一个区间变换， 变换到余 弦计算对应的 ‑1到1的区间， 累加到概率图上； 同时对概率图进行一个最小 ‑最大归一化操 作， 变换到0到1区间上， 然后将其与初始的通道图进 行相乘， 再进 行‑1到1的区间变换， 再累 加到原始概率图上。 6.一种基于多原型和迭代增强的单样本图像分割装置， 其特 征在于， 包括： 图像获取单元， 其用于分别获取支持图像和查询图像， 所述支持图像和查询图像包含 相同类别目标， 将所述支持图像输入至特征提取网络， 获取特征提取 的中间层特征作为支 持特征， 将所述查询图像输入至同一特征提取网络， 获取特征提取 的中间层特征作为查询 特征； 支持原型获取单元， 其用于将所述支持特征与支持图像的真值相乘获取支持特征的前权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114996495 A 2景部分， 基于所述支持特征 的前景部分生成若干支持原型， 所述支持原型通过聚类原型和 超像素原型聚合获取； 引导特征以及概率图获取单元， 其用于计算任意支持原型与查询特征的余弦相似度生 成相应的相似度图， 通过比较相同位置的每一张相似度图， 保留相似度最高的相似度图的 序号， 最终得到一张引导表， 将各支持原型根据引导表放置到对应位置， 生 成与查询特征匹 配的引导特 征； 同时， 对所有相似度图进行累加操作生成指引查询前 景位置的概 率图； 查询分割图获取单元， 其用于将所述查询特征、 引导特征以及概率图连接后， 进行基于 多尺度方式的增强处理生成多尺度特征， 将所述多尺度特征送入解码器处理后生成查询分 割图， 并基于所述 查询分割图对概 率图进行修 正。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114996495 A 3