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语义分割是计算机视觉领域的一项重要任务，旨在将图像中的每个像素标记为对应的语义类别。与传统的图像分类任务不同，语义分割不仅要识别整个图像的类别，还需要对图像中的每个像素进行分类，从而实现对图像的像素级别理解。

语义分割的目标是为图像中的每个像素分配一个语义标签，这些标签通常代表不同的物体、物体部分或场景类别。例如，在一张道路图像中，语义分割可以将每个像素标记为车辆、行人、道路、建筑等类别。这种像素级的标注可以为许多应用提供更详细的信息，比如自动驾驶、医学图像分析、智能视频监控等。

为了实现语义分割，通常使用深度学习方法，特别是卷积神经网络（Convolutional Neural Networks，CNN）。这些网络结构能够学习图像的特征表示，并将它们映射到像素级别的语义类别。一种常用的网络结构是全卷积网络（Fully Convolutional Networks，FCN），它通过使用卷积和反卷积层来实现像素级别的预测。

语义分割的挑战在于处理图像中的空间信息和上下文关系。为了解决这个问题，一些方法利用了空洞卷积（Dilated Convolution）或者引入了上下文信息，例如使用条件随机场（Conditional Random Fields，CRF）来对像素级别的预测进行后处理。

语义分割在许多领域都有广泛的应用，例如自动驾驶中的场景理解和障碍物检测、医学图像中的病变分割、遥感图像中的土地利用分类等。随着深度学习的进展和数据集的增加，语义分割的性能和精度也在不断提高，为各种实际应用提供了更准确的结果。