Facebook发展AI绘制地图 5年工作量18个月完成!
准确的地图对于救灾、城市规划和当地经济发展来说都非常重要。但世界上还有数以百万计的道路没有被绘制出来,这是一个真正迫切的问题,在发展中国家中尤为明显。
而像英国这样由政府运营和税收资助的项目如Ordnance Survey已经产生了大量数据库,但这些数据库在很大程度上未能自由、广泛地分发。
这个问题促使了像OpenStreetMap这样的众包活动的出现,它每天招募成千上万的志愿者来为道路、建筑和桥梁分类。这是一个艰难的过程,但Facebook为其提供了支持。
OpenStreetMap是由非盈利组织OpenStreetMap基金会支持的,成立于2004年,现已发展到超过500万注册用户,他们通过手工调查、GPS设备、航空摄影和其他免费资源收集数据。
Facebook与社区和合作伙伴合作,对一个工具进行微调——Map With AI——这个工具可以自动完成几个地图绘制中最耗时的步骤。
人工智能绘制地图
现在,经过近两年的开发,Facebook正在向OpenStreetMap社区提供Map With AI。它包括人工智能生成的阿富汗、孟加拉国、印度尼西亚、墨西哥、尼日利亚、坦桑尼亚和乌干达的道路映射数据(随着时间的推移,还会有更多的国家加入),它还附带一个快速的、由人工智能支持的OpenStreetMap编辑工具iD版本。
(图:印度尼西亚穆里亚山周围的道路网络,洋红色线条的亮度表明了模型的置信度。图源:Facebook)
“世界上许多农村地区很难在地面上绘制地图。正如我之前在红十字会工作时所经历的那样,要遭遇的挑战包括偏远地区、缺乏电力和互联网接入,以及复杂的经济和政治环境。” Facebook地图和位置基础设施产品经理德里希蒂·帕特尔(Drishtie Patel)说。
正如帕特尔和他的同事在一篇博客文章中解释的那样,Map With AI旨在让添加和编辑道路变得快速和相对简单。
它通过利用Maxar商用卫星图像预测道路网络的一种新方法实现了这一点,这种新方法使它能够适应区域道路差异。
Facebook表示,在泰国的18个月里,其团队使用Map With AI侦测出了其余的600000英里的道路(包括超过300000英里的遗失道路),其中超过90%的遗失道路在印尼,如果额外手工完成,一个过程预计需要三到五年。
(图:用于训练人工智能模型正确识别道路的部分数据,图源:Facebook)
此外,该公司表示,去年印度喀拉拉邦发生严重洪灾后,OpenStreetMap的人道主义反应小组利用Map With AI加快了该地区的地图绘制。
Facebook相关人员表示,在仅有嘈杂标签生成的数据收集过程中,它能够产生足以与DeepGlobe卫星挑战的参赛者竞争的结果。这是在2018年计算机视觉和模式识别大会上发起的一项竞赛,旨在提高卫星图像分析的技术水平。
经过一些微调,团队的模型获得了62%的相对改进和13.7%的绝对改进,它使用的是开源DeepGlobe数据集(其中仅包含来自印度、印度尼西亚和泰国的道路数据)。
Map With AI工程经理Danil Kirsanov说:“这种规模、复杂性和精确度的技术是近几年才出现的。这种层次的细节意味着,它可以发现未铺设的道路,以及小巷,甚至行人通道。”
局限和解决方案
但是没有一个模型是完美的,这就是RapiD入场的原因。
道路在宽度和轮廓上的变化使得AI无法很好地捕捉,而且由于不同区域的道路是由不同的卫星图像源映射的,所以它们并不总是与训练数据图像完全对齐。
一旦Facebook的系统识别出潜在的道路,它们必须在提交到OpenStreetMap之前进行验证。局部或区域差异会影响道路分类是否正确,一些结果会错误地跟踪其他卫星图像特征,如干涸的河床、狭窄的海滩、运河或完全错过连接点和路径。
RapiD使用一种称为异文合并的过程,它将模型的结果与OpenStreetMap中已有的数据相结合,既建议如何用现有数据连接新道路,又防止用建议的道路覆盖现有的道路数据。
Facebook在一篇博客中写道:“总的来说,好的工具为地图制图者提供了动力,减少了基于卫星数据绘制道路的乏味和耗时部分,提高了道路形状的准确性,并提供了识别建议道路的选项——即使地图制图者选择不采用这些建议。”
“重要的是提供不限制专业制图人员能力和判断的工具。”
文章转载于前瞻网
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