近日，在第三屆遙感圖像稀疏表征與智能分析競(jìng)賽中，大華股份自主開(kāi)發(fā)的遙感圖像目標(biāo)跟蹤算法，獲得了目標(biāo)跟蹤精度排行榜第一的好成績(jī)。大華從2000多個(gè)AI公司及頂尖的學(xué)術(shù)研究團(tuán)隊(duì)中脫穎而出，取得標(biāo)志性突破，彰顯了公司在遙感圖像等前沿技術(shù)領(lǐng)域開(kāi)拓的創(chuàng)新能力。
該競(jìng)賽由國(guó)家自然科學(xué)基金委信息科學(xué)部、“空間信息網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)”重大研究計(jì)劃指導(dǎo)專家組主辦，吸引了11個(gè)國(guó)家,115個(gè)城市2191支來(lái)自各大高校、研究所與科技公司相關(guān)領(lǐng)域研究團(tuán)隊(duì)參賽。
圖一 城市遙感圖像
遙感技術(shù) 時(shí)代新挑戰(zhàn)
遙感技術(shù)，借助人造衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間實(shí)驗(yàn)室等探測(cè)儀器，從遠(yuǎn)距離（4000km~600km）獲取目標(biāo)物體的電磁波信息，通過(guò)對(duì)該信息的傳輸、修正、處理、分析，形成一個(gè)多層次、多視角、多領(lǐng)域的觀測(cè)體系，廣泛應(yīng)用于資源勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、公共安全等多個(gè)領(lǐng)域。
由于遙感圖像具有尺度多樣性、高空俯視視角、小目標(biāo)、多方向、背景復(fù)雜度高等特性，同時(shí)對(duì)算法效率要求嚴(yán)苛，因此遙感圖像智能分析極具挑戰(zhàn)性。為了進(jìn)一步提升空間信息的鏈路傳輸效率與實(shí)際應(yīng)用能力，各研究機(jī)構(gòu)大力發(fā)展遙感圖像智能分析技術(shù)，借助圖像處理、機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等算法理論，實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景分類、語(yǔ)義分割、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤等功能。
圖二 遙感圖像智能分析（語(yǔ)義分割、目標(biāo)檢測(cè)、目標(biāo)跟蹤）
大華積極開(kāi)拓遙感技術(shù)創(chuàng)新研究
大華股份在AI核心技術(shù)領(lǐng)域持續(xù)耕耘，不斷提升智能算法、算力的核心競(jìng)爭(zhēng)力。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)積累，大華股份在2D車輛目標(biāo)檢測(cè)、MOT跟蹤、實(shí)例分割、語(yǔ)義分割等多項(xiàng)國(guó)際競(jìng)賽中的多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域取得優(yōu)異成績(jī)。大華AI核心技術(shù)與遙感圖像智能分析領(lǐng)域所需技術(shù)高度契合，公司AI團(tuán)隊(duì)針對(duì)遙感圖像新領(lǐng)域的技術(shù)研究，首先從目標(biāo)跟蹤開(kāi)始，并逐漸向目標(biāo)檢測(cè)、語(yǔ)義分割、場(chǎng)景分類等其它細(xì)分方向拓展。
針對(duì)遙感圖像的特殊性，大華股份AI團(tuán)隊(duì)，首先在SiamRPN++算法基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化與改進(jìn)。不僅在模板分支引入注意力機(jī)制、建立模板空間、數(shù)據(jù)增廣、均衡負(fù)樣本采樣、引入LCT策略（目標(biāo)丟失判斷、運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)預(yù)測(cè)、重檢測(cè)）方面實(shí)現(xiàn)優(yōu)化，還對(duì)當(dāng)前基于孿生網(wǎng)絡(luò)跟蹤框架的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行分析，提出一種SiamCRPN++算法，框架上引入級(jí)聯(lián)的RPN結(jié)構(gòu)，融合多層卷積特征，并通過(guò)不同訓(xùn)練方式使得RPN具有不同的特性。
(a)目標(biāo)受到遮擋物及背景干擾物影響下的跟蹤效果
(b)目標(biāo)大范圍旋轉(zhuǎn)情況下的跟蹤效果
圖三 遙感圖像目標(biāo)跟蹤結(jié)果展示
遙感技術(shù)隨著空間信息網(wǎng)絡(luò)體系的不斷發(fā)展，高空間分辨率、高時(shí)間分辨率、高光譜分辨率、高分?jǐn)?shù)據(jù)的體系已經(jīng)基本形成，空間信息網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)數(shù)據(jù)量急劇增加，為遙感應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。將深度學(xué)習(xí)技術(shù)引入遙感數(shù)據(jù)解譯應(yīng)用中，將大幅提升遙感數(shù)據(jù)的自動(dòng)化處理與分析能力，快速精準(zhǔn)地實(shí)現(xiàn)遙感數(shù)據(jù)翻譯，可應(yīng)用于包括道路提取、地形地貌分類、土地利用分類、建筑物提取等多個(gè)遙感應(yīng)用場(chǎng)景。人工智能將賦予遙感產(chǎn)業(yè)新的活力。
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