AI+AR，为智能移动GIS应用提供更多可能

超图集团 2020-09-15

人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）技术和增强现实（Augmented Reality，简称AR）技术是两种相互独立的先进技术手段，能够解决各自领域内的复杂问题。两者各有优势，在各自方向深入发展的同时，逐渐深度结合、取长补短。
在SuperMap GIS 10i中，超图移动GIS产品全新升级，将地图与AI、AR紧密结合，开发更加智能的移动GIS应用，为各行业用户服务。

移动GIS中的AI、AR技术

● AI目标检测

AI技术可以降低GIS数据采集的成本，可以简化GIS软件交互流程。超图移动GIS产品中的图像分类基于TensorFlow框架，使用TensorFlow Lite进行模型转化，采用迁移学习的方法进行模型训练，选用Inception V3为预训练模型。

超图移动GIS产品提供了车辆、人员、井盖、垃圾箱、道路等1000多种模型用作检测识别；支持识别车牌号码、车辆类型、车身颜色、车牌号颜色等车辆相关信息；也还可识别文字、图像。通过实时视频流推送服务，这些检测结果视频能够实时传递到云服务、PC端。

图1 AI目标检测

● AR测图技术

GIS中的测图技术正在逐渐从室外走向室内，而测量精度和测量成本是室内测图的两个关键要素。基于激光雷达技术的室内测图方式，测量精度较高但测量成本也相对较大，且整体流程较为复杂。

因此，我们开展了惯性测量单元（IMU）和计算机视觉技术相结合的室内测图技术研究。在该研究中，首先需要获取连续拍摄的室内图片，基于计算机视觉算法对连续图片进行特征点匹配，并通过特征点匹配结果还原真实空间位置，最后可以将位置信息通过坐标转换的方式映射到地图中，实现整个AI测图过程。

目前，我们已经在超图移动GIS产品中实现了基于IMU和计算机视觉的AI测图功能，用户可以在某些应用中，用普通的手机设备部分替代较为昂贵的室内测图设备，降低测图成本。

图2 基于视觉惯性定位技术的室内AI测图

● AR投射技术

AR投射是采用图像识别、3D重构和自动三维映射等关键技术，通过副摄像头实时识别载体，借助主机把预置的内容映射到载体上。在超图移动GIS产品中，支持投射的内容有地图、POI、文字、空中路标、三维管线、BIM、地形等，还支持媒体信息，如图片、视频等。

图3 AR投射

AI、AR+地图的应用

● AI属性采集

乱贴小广告、乱堆物料、暴露垃圾等问题，影响市容，破坏城市环境秩序，是城市顽疾。现在，采用“识别-上报-处理”的方式，有助于问题的解决。

采集人员在巡检的过程中发现上述市容问题，可通过超图移动GIS产品的AI目标识别快速识别事件，并对事件进行分类，同时获取事件的影像、位置、属性。这种AI分类识别的方式比传统的人工识别速度更快，准确率更好。识别完成后，可将整个事件的内容实时上报至指挥中心，指挥中心派单至相关部门，进行及时有效的处置，让问题得到根本解决。通过建立这种数字化城市管理模式，可完善城市治理体系，提升城市管理水平，建设和谐宜居城市。

图4 基于图像分类技术的目标检测

● AR导航

现在的大型商场几乎涵盖人们所有的娱乐模式，如购物、饮食、电影、运动等等，将顾客在室内活动的时间大大延长。建设智慧型商场，拥有更好的服务体验，从而吸引更多的顾客走进商场，是每个商场经营者的迫切需求。

AR地图赋能大型商场以室内地图、室内定位技术为核心，发挥AR真实性、实时交互的特点，为大型商场定制个性化服务。主要应用包括店铺信息查询和推送、室内实景导航、停车场寻车等。

顾客可借助超图移动GIS产品，在室内地图上或者通过搜索的方式，查询店铺、服务台、收银台、卫生间等设施的位置。对于店铺，可获取包括品牌、新品、优惠等在内的信息。对于餐厅，还可获取等位信息，进行在线预约，及时提醒叫号情况。此外，基于顾客实时位置及个人兴趣，当顾客到达店铺附近后，投射定制化的上述信息。

基于室内定位技术，结合商场的路径信息，通过手机相机即可看到全景路线和终点方位，方便用户辨别方向。在导航过程中，用户不必反复查看地图路线信息，只需结合语音导航、真实室内场景，按照箭头的指示就可以找到方向，引导顾客顺利到达目的地。

图5 室内AR导航

这种应用方式可以推广到会议中心、博物馆、机场、高铁站、医院、学校、办公楼、停车场等大型室内场所。

AI+AR，为移动GIS应用提供更多智能化的可能，让各行业的移动GIS应用省力更省心。

撰文 | 端产品研发中心尚耘

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