华南理工大学学报(自然科学版)

作者：张艳, 严毅, 吴红英, 汪思彤, 吴晔峰, 王年

单位：安徽大学 电子信息工程学院，安徽 合肥 230601

关键词：图像分割,赤足足迹,多粒度特征,区域关系

基金：安徽省重点研发计划项目(2022k07020006);安徽省高校自然科学研究重大项目(KJ2021ZD0004);安徽省高校协同创新项目(GXXT-2022-038);合肥市自然科学基金项目(202303)

采用语义分割方法自动分割赤足足迹图像时，虽然可以减少人工干预，但对于赤足足迹图像分割中脚趾区域模糊的问题，神经网络模型需要更加重视这些区域的特征提取；对于光照不均匀的赤足足迹图像，可以通过模型建立赤足整体区域与局部区域的上下文关系，利用整体区域特征信息来增强光照不均匀区域的特征表达，以提升图像分割的准确性与稳健性。为此，该文提出了基于多粒度特征-区域关系的赤足足迹分割方法，通过局部区域标签使特征表示关注脚趾区域，提取足迹的多粒度特征，并与足迹的全局特征进行融合，以提升对赤足足迹中模糊区域的分割效果；同时，对原始图像和足迹特征图进行空间变换，采用矩阵相乘建立两者间赤足区域关系矩阵，利用关系矩阵对赤足全局特征进行空间调制，以实现特征增强。该文还构建了一个现场赤足足迹数据集（包含25人的1 100幅现场赤足足迹图像），并针对模糊、光照不均、模糊-光照不均和正常4种赤足足迹图像进行实验。结果表明，在正常赤足足迹图像上分割时，赤足类交并比达到93.50%，在模糊、光照不均、模糊-光照不均3类赤足足迹图像上分割时，赤足类交并比分别达到92.90%、93.06%、91.66%，而在模糊-光照不均赤足足迹图像上分割的赤足类交并比相比于U-Net提升了1.15个百分点。

来源：2025年第3期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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