近日，我院2019级计算机1班本科生王浩宇同学在导师组宋海裕副教授和吴海燕博士的共同指导下，在JCR二区期刊《Journal of Plant Diseases and Protection》上发表了题为“Multilayer Feature Fusion and Attention-based Network for Crops and Weeds Segmentation”的研究论文。这是我院首篇以本科生为第一作者身份发表的SCI期刊论文。

图1 论文信息

《Journal of Plant Diseases and Protection》是一个农林科学综合应用领域的国际科学期刊，主要刊载有关植物病理学、植物健康、植物保护等应用科学方面的文章，特别是人工智能等先进技术在农林科学交叉学科领域的应用研究成果。

植物表型研究是农业中的一个关键挑战。该论文提出了一种新的端到端语义分割网络（图2），用于实现高精度的植物语义分割。该网络在编码阶段添加了分支注意力模块，让神经网络自适应选择每个分支中的高级特征进行融合（图3）；在解码阶段添加了空间注意力模块，让高级特征与低级特征之间建立远距离和多层次的依赖关系。同时，该论文提出了一种新的级联非对称卷积，在不增加网络参数和计算负担情况下，扩展了网络的感受野。最后，设计了一种新的密集通道融合模块，利用亚像素层将通道信息编码为空间信息。实验结果表明，在三个公共数据集上，该文提出的DA-Net相比于ExFuse、Ddeeplabv3+和PSPNet等网络有更好的MIoU性能（图4，详细对比数据见论文）。研究结果对实现人工智能技术在农作物精准识别中的应用具有重要意义。

图2 DA-Net网络结构图

图3 分支注意模块结构图

图4 语义分割结果

王浩宇同学自大一加入宋海裕老师的研究团队以来，刻苦钻研，积极探索“人工智能+”交叉学科领域研究，在各类学科竞赛中获得了10余项国际级、国家级奖项，发表了1篇JCR二区论文，另有1篇论文已投稿至SCI二区期刊（第一作者，审稿中），并申请了2项国家发明专利。