针对DeepLabv3+模型多层卷积叠加造成图像小目标信息丢失、目标边缘分割精度低等问题,提出一种结合级联ASPP和注意力交叉融合的图像语义分割算法。算法在编码端将密集连接的空洞空间金字塔池化模块引入DeepLabv3+网络,提高网络像素采样密集度,增强网络提取细节特征的能力。在解码端加入注意力交叉融合模块进行卷积运算,实现对原始特征的重新校准。利用Cityscapes数据集对改进算法模型进行验证,结果表明,新算法平均交并比达到74.36%,优于对比算法,具有的一定应用潜力。