基于梯度交叉金字塔的机场跑道分割方法

摘要

针对传统的机场跑道分割算法存在跑道大部分时间处于小目标状态，即前景背景不平衡，检测难度大；并且在飞机进近过程中，机场跑道视场变化大，背景复杂，一般算法难以适应的问题，提出了一种融合梯度交叉金字塔的改进Segformer算法用于机场跑道分割。首先，在编码器部分优化了前馈神经网络与重叠块合并部分，着重提取跑道有效信息；其次，在解码器部分提出了一种梯度增强的金字塔结构用于适应不同视场下的机场跑道分割；最后，设计了基于注意力机制的特征对齐模块和权重特征融合模块，用于着重提取跑道边缘信息以及捕获跨层间的跑道语义关系，以提升跑道掩码质量提高跑道分割精度。在自建数据集中验证了该算法，结果表明，其交并比与准确率达到了91.44%和97.31%,优于目前主流算法，并能满足在可见光条件下对机场跑道的精准分割需要，可为飞行员提供充足的跑道信息。

关键词

机场跑道分割 / Segformer算法 / 梯度交叉金字塔 / 基于注意力的特征对齐模块