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龙图腾网获悉广西师范大学申请的专利一种基于图像的不规则条状物体检测和重构方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN116363360B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-17发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202310230389.8，技术领域涉及：G06V10/26；该发明授权一种基于图像的不规则条状物体检测和重构方法是由陆声链;鲍江川;李帼设计研发完成，并于2023-03-10向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于图像的不规则条状物体检测和重构方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于图像的不规则条状物体检测和重构方法，包括如下步骤：S1：图像的获取；S2：图像预处理；S3：优化网络模型；S4：设置网络模型参数；S5：将训练集输入到优化的网络模型中进行训练，保存训练得到的权重文件，并使用测试集测试模型对目标的分割效果；S6：重构分支段。这种方法对近色背景、重叠以及遮挡情况下的分支也能够有有效的检测和分割，不需要大量的数据统计工作，重构准确率高。

本发明授权一种基于图像的不规则条状物体检测和重构方法在权利要求书中公布了：1.一种基于图像的不规则条状物体检测和重构方法，其特征在于，包括如下步骤： S1：图像的获取：用户使用图像采集设备对不规则条状物体进行图像采集，并将采集到的图像按照COCO数据集的格式将图片命名，同时创建名为Annotations、TrainImage、ValImage的三个文件夹； S2：图像预处理： S2-1、图像标记：针对步骤S1采集到的图像，运用Labelme图像标注工具对图像中的不规则条状物体进行离散化标记，标注出物体的轮廓和类别； S2-2、图像扩增：对步骤S1采集到的图像进行扩增处理，选择不同的图像扩增方式进行扩增并划分训练集和测试集； S3：优化网络模型：原网络的特征提取部分采用ResNet101辅以特征金字塔网络作为主干网络，提取图像中的强语义信息，使用可变形卷积，通过对卷积核中的每个采样点添加一个偏移量，使得感受野能够自动调整以适应物体的形状，再通过添加一个平行的标准卷积学习卷积核的偏差，将偏移量加到卷积核上使得卷积核在特征图上的采样点位置随着图像内容自适应的变化，从而提高不同形状物体的泛化能力； S4：设置网络模型参数：根据实验所使用到的计算机配置情况和所需的训练效果，在MaskRCNN网络模型的配置文件config中，设置模型输入图像的尺寸、分割种类的数量、迭代次数； S5：将训练集输入到优化的网络模型中进行训练，保存训练得到的权重文件，并使用测试集测试模型对目标的分割效果； S6：重构支分支段： S6-1：分割图像预处理：输入图像经模型分割后产生的分段掩码会存在重复的问题，在这种情况下使用分支重建算法会使得分支重建错误，为了减少错误的发生，计算提取的最小包围矩形之间的交并比，舍弃交并比大于阈值的最小包围矩形； S6-2：初次重构，步骤如下： S6-2-1：构建分段模型：对于条状物体躯干部分，以下简称分支段，用一个分支段模型来简化表示经过预处理后的掩码的最小包围矩形，其中表示分支段长中轴上的点集合，对于初始的分支段，中仅包含3个点元素，表示最小包围矩形从左上角顺时钟开始的四个角点，用于确定扇形搜索边界，对于分叉段，用最小包围矩形的中心点表示； S6-2-2：构建搜索区域：相对于当前的分段分支，条状物体总是在其两端即上方和下方或者左方和右方延展，因此对于每个支分支段，在简化后的分支模型沿其长轴方向构建一个双向扇形搜索区域； S6-2-3：搜索图像中位于目标分支段搜索区域内的所有其他分支段，定义搜索区域的扇形角度和以及构成其他分支段的点相对于目标分支段的偏移角度和，具体如公式12所示： 1， 2， 其中表示构成其他分支段模型的长轴点，表示目标分支段模型的点集总数，当时，将该分支段暂时标记在目标分支段的顶部搜索区域内；当时，将该分支段暂时标记在目标分支段的尾部搜索区域内； S6-2-4：反向搜索：为了精确的划分分支段减少邻近分支的影响，对标记的分支段采取反向搜索目标分支段的策略同时利用公式3约束二者的偏移角度以进一步确保其与目标分支段在同一分支上，此时或者，对于分叉段，当其简化后的中心点落于搜索区域内时，认定其与目标分支段在同一分支上； 3； S6-2-5：约束搜索的深度：公式4约束了搜索范围的深度，考虑到遮挡和漏识别问题，分别将搜索分支段和分叉段的深度设定为和，在搜索范围内计算目标分支段与搜索区域内其他分支段和分叉段的距离，若距离最近的为分叉段，则将其与目标分支段合并并停止搜索连接，若距离最近的为分支段，则将其与目标分支段合并并更新，对更新后的目标分支段重复上述搜索过程直至连接到分叉段或者搜索区域内不存在属于同一分支的其他分支段； 4； S6-3：二次重构：经过S6-2的初次重构后，单个的分支段和分叉段被连接到同一分支上，但由于不规则条状物体与其相连的旁支存在漏检和遮挡的问题，导致连接时同一条完整的分支会被分割成多段，因此对属于同一分支的其他分段进行二次连接，对具有同一分叉点的多段分支，定义分叉点为尾节点的分支为主分支，分叉点为顶节点的分支为次分支，计算主分支与每个次分支之间的相对角度，若，由于漏检会造成只存在一对不属于同一分支的主分支和次分支，因此设置一个阈值对次分支进行约束，因为同一分支的两个分段相对角度趋于180°，考虑条状物体不同程度的弯曲因素，将阈值设定为100°，则其与主分支进行连接，对不具有同一分叉点的多段分支采用S6-2相同的搜索连接方法，此时扇形搜索区域的角度约束在和范围内，距离约束在范围内，对偏转角度进行约束以减少平行分支对重建的影响。

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