[目的/意义] 叶球是结球甘蓝的重要部分,其生长发育对田间管理至关重要。针对叶球分割识别存在大田背景复杂、光照不均匀和叶片纹理相似等问题,提出一种语义分割算法UperNet-ESA,旨在能快速、准确地分割田间场景中结球甘蓝的外叶和叶球,以实现田间结球甘蓝的智能化管理。 [方法] 首先,采用统一感知解析网络(Unified Perceptual Parsing Network, UperNet)作为高效语义分割框架,将主干网络改为先进的ConvNeXt,使得模型在提升分割精度的同时也能具有较低的模型复杂度;其次,利用高效通道注意力机制(Efficient Channel Attention, ECA)融入特征提取网络的各阶段,进一步捕捉图像的细节信息;最后,通过将特征选择模块(Feature Selection Model, FSM)和特征对齐模块(Feature Alignment Model, FAM)集成到特征金字塔框架中,得到更为精确的目标边界预测结果。 [结果和讨论] 在自制结球甘蓝图像数据集上进行实验,与目前主流的UNet、PSPNet和DeeplabV3+语义分割模型相比,改进UperNet方法的平均交并比为92.45%,平均像素准确率为94.32%,推理速度为16.6 f/s,能够达到最佳精度-速度平衡效果。 [结论] 研究成果可为结球甘蓝生长智能化监测提供理论参考,对甘蓝产业发展具有重要的应用前景。