摘要:针对遥感图像小样本语义分割中存在的目标尺度多样性大以及跨图像语义偏移等问题, 提出一种多层特征原型网络(multi-layer feature prototype network, MLPNet), 以提升模型在小样本条件下的分割性能与泛化能力. 本文利用卷积神经网络不同层级特征生成多样化原型, 并通过自适应融合模块动态调整各层原型权重, 以增强原型的表达能力. 同时, 设计语义对齐模块, 通过迭代交互策略建模支持-查询图像间的语义关系, 有效减轻跨图像语义偏移. 进一步结合类特定区域挖掘模块, 从低置信度区域挖掘潜在目标信息并抑制高置信度误激活, 从而增强预测结果的一致性与完整性, 实现对目标的精细分割. 相较于当前主流的小样本语义分割模型, MLPNet在iSAID与LoveDA数据集的1-shot与5-shot设置下均取得了具有竞争力的性能, 尤其在iSAID数据集上对比基线模型的平均交并比(mIoU)分别提高了4.78%和4.41%. 同时, MLPNet在类别复杂、背景干扰严重的目标上有更强的目标捕获能力和更稳健的分割表现. MLPNet能够有效利用多层特征原型的表达能力, 并结合跨图像的语义对齐机制, 通过多模块协同作用增强了少量支持样本条件下对复杂目标的分割能力, 为遥感小样本语义分割提供了一种可推广、精度高的解决方案.