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让遥感在线计算拥抱人工智能!用AI赋能遥感图像智能解译

宏图君 GIS前沿 2022-03-16



PIE-Engine AI是基于云端弹性GPU资源的端到端全栈式遥感图像智能解译开发平台,为个人和企业用户提供样本标注、模型训练、模型发布、解译应用及资源共享一站式服务,助力用户构建高效、高精度AI应用(对于此平台的详细介绍,可以参考之前发布的内容:“AI与遥感结合!利用深度学习实现对遥感影像中路网、车辆、桥梁...的提取”)

在PIE-Engine AI中进行影像智能解译的流程如下图所示:

(1)首先基于样本协同标注平台进行样本集的生产,PIE-Engine AI支持上传个人数据集进行样本协同标注,也支持上传标准的样本数据集(影像+标签);

(2)样本集生产完成后,导入样本库,基于模型自主训练平台建立训练任务,选择样本集和预置的网络模型结构,进行模型自主训练;

(3)模型训练完成后就是进行影像智能解译,PIE-Engine AI 目前支持通过以下三种途径进行影像智能解译。

  • 模型训练完成后直接在影像智能处理平台进行影像的解译;

  • 模型训练完成后通过模型部署发布平台进行部署发布;在影像智能处理平台利用发布的模型进行影像的智能解译;

  • 模型训练完成后通过模型部署发布平台进行部署发布,模型发布成API接口应用服务;在遥感计算平台(PIE-Engine Studio)中可以调用该模型进行实时动态的解译。本期我们就对第三种方式进行详细说明。

PIE-Engine AI(以下简称AI)的模型部署发布平台,实现了深度学习模型在端、边、云多端的一键部署和监控。在此平台上,选择训练好的模型进行发布,进行应用授权后生成授权码,将此授权码在PIE-Engine Studio(以下简称Studio)平台中通过授权码标识进行关联,则实现了Studio平台与AI平台的联通,在Studio中直接调用对应的模型,利用Studio强大的算力可实时得到计算结果。具体包括以下三个步骤:(1)AI平台发布模型;(2)Studio平台关联AI发布的模型;(3)Studio平台调用AI发布的模型。

 AI平台发布模型

● 在AI的模型部署发布平台上选择已入库的模型,如下展示了平台模型库里的公用模型,这里以“储油罐目标检测模型”为例,配置模型应用名称及资源情况,并发布模型。

下图模型库中的每个模型都对训练该模型时采用的训练样本网络结构模型精度等进行了简要说明,如“储油罐目标检测(Google)”模型采用训练样本是0.5米3波段谷歌影像标注的储油罐样本,网络结构为“YOLOv4”,准确度为91.37%。在Studio中调用此模型时宜采用与训练样本同源的待解译影像,才能得到类似的精度。

▲选择模型库里的“储油罐目标检测(Google)”模型

下图“应用名称”用来区分不同的模型,也是在Studio平台中调用此模型时的输入参数之一,因此不可重复命名。

▲配置应用名称和应用描述

根据所用资源及有效时间确定消耗的积分,发布本模型1小时需要40积分。平台提供了积分获取方式,手机号注册每日签到邀请新用户手机号注册均可获取免费积分,另外充值1元可获取10积分

▲配置资源

▲发布模型

▲模型发布成功

● 模型发布成功之后,选择“应用授权”,服务接口才有效,设置授权的有效期,并复制页面下方生成的授权码;

▲对发布的模型进行应用授权

▲对模型应用授权后生成的授权码

到此完成了AI平台模型的发布及授权,下面对此授权码在Studio平台中进行关联。

Studio平台关联AI发布的模型

● 在Studio平台中,点击个人账户,选择“授权码管理”,点击新建,在“授权码”处粘贴上一步生成的授权码,并填写授权码标识。

下图提供“是否公开”的选项,如果想跟其他人在Studio平台中共享这个模型,比如在模型发布有效时间内,其他用户也可在Studio平台中调用这个模型,则将“是否公开”置为公开,同时可进一步指定访问用户,限制公开范围。

▲将模型设置为公开访问

操作完成后,生成授权码记录如下:

▲授权码记录

上图的“授权码标识”即是“授权码”的另一种形式,也是在Studio平台中调用此模型时的输入参数之一,因此不可重复命名。

到此就实现了Studio和AI两个服务平台的连通,在Studio平台中可以调用AI平台发布的模型,实时显示解译结果。

目前已经接通的模型包括:

(1)水体识别模型;

(2)变化检测模型;

(3)油罐识别模型;

(4)垃圾识别模型等。

Studio平台调用AI发布的模型

已关联的模型在Studio平台中通过pie.Model模块下的

fromAiPlatformPredictor(appname,username, tokenname, options)算子来实现调用,其中第一个参数是在AI平台中发布模型时的“应用名称”,第二个参数是发布这个模型的“账户”,第三个参数就是在Studio平台根据这个模型的授权码所建的“授权码标识”。

具体代码如下所示:

// 加载原始数据var image = pie.Image("user/moreMoney/tianjingang_google_18") .select(["B1","B2","B3"]);Map.centerObject(image,15);// 加载模型var model = pie.Model.fromAiPlatformPredictor( "Google储油罐目标检测","chengwei","chengwei/Google储油罐识别Model"); print(model)// 预测结果并加载显示var result = model.predictImage(image);var visParams = { type:pie.CONSTANT.VECTOR, filter:[[">","score",0.3]], label:{ textField:["get","score"], textColor:"#ff0000", textSize:12 }, fillColor:"00000000",

前面提到在Studio中调用某个模型时宜采用与此模型训练样本同源的待解译影像,才能得到类似的精度,因此我们选用的待解译影像是自己上传的谷歌18级3波段影像,分辨率为0.5米。

油罐识别代码链接:

https://engine.piesat.cn/engine-share/shareCode.html?id=c7dbc7c01bba4b6f9227ca838dd67bb3

   油罐识别结果:

通过同样的流程,我们就可以对AI平台的“城市单类建筑变化检测(航空)”、“城市垃圾识别”、“水域信息提取”等模型进行发布并在Studio平台中调用,这种方式既集成了AI平台的深度学习框架,又利用了Studio平台强大的算力和数据资源,实现云计算平台上遥感影像的智能解译!

水体信息提取代码链接:

https://engine.piesat.cn/engine-share/shareCode.html?id=b64d5cc90d6242c3a78365e5cc876b3c

   水体提取结果:

垃圾识别代码链接:

https://engine.piesat.cn/engine-share/shareCode.html?id=da08d79730864094b6810940fddd50ca

   垃圾识别结果:

注意!

本期示例中发布的模型设置的有效时间为120小时,超过这个时间则失效,无法得到结果,读者可参考上述流程自己发布模型然后进行调用。


【PIE-Engine注册地址】

4https://engine.piesat.cn

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来源:航天宏图
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