Classify Objects Using Deep Learning (Image Analyst)—ArcGIS Pro

Disponible con licencia de Image Analyst.

Resumen

Ejecuta un modelo de aprendizaje profundo entrenado en un ráster de entrada y una clase de entidad opcional para generar una clase de entidad o tabla en la que cada objeto o entidad de entrada tenga asignada una etiqueta de clase o categoría.

Esta herramienta requiere un archivo de definición de modelo que contenga información del modelo entrenado. El modelo puede entrenarse usando la herramienta Entrenar un modelo de aprendizaje profundo o mediante software de entrenamiento de terceros como, por ejemplo, TensorFlow, PyTorch o Keras. El archivo de definición de modelo puede ser un archivo JSON de definición de modelo de Esri (.emd) o un paquete de modelo de aprendizaje profundo, y debe contener la ruta a la función ráster de Python que se llamará para procesar cada objeto y la ruta al archivo de modelo de aprendizaje profundo binario entrenado.

Uso

Es necesario instalar la API de Python de marco de aprendizaje profundo adecuada (PyTorch o Keras) en el entorno de Python de ArcGIS Pro; de lo contrario, se producirá un error al agregar el archivo de definición de modelo de Esri a la herramienta. La persona que creó el archivo de definición del modelo de Esri debe proporcionar la información de marco adecuada.
Para configurar su equipo para usar marcos de aprendizaje profundo en ArcGIS Pro, consulte Instalar marcos de aprendizaje profundo para ArcGIS.
Esta herramienta llama a una API de Python de aprendizaje profundo de terceros (como PyTorch o Keras) y usa la función ráster de Python especificada para procesar cada objeto.
Encontrará los ejemplos de casos de uso de esta herramienta en la página de GitHub sobre la función ráster de Python de Esri. También puede escribir módulos de Python personalizados con los siguientes ejemplos e instrucciones.
El valor del parámetro definición de modelo de Esri puede ser un archivo JSON de definición de modelo de Esri (.emd), una cadena de caracteres JSON o un paquete de modelo de aprendizaje profundo (.dlpk). Una cadena de caracteres JSON es útil cuando esta herramienta se utiliza en el servidor para pegar la cadena de caracteres JSON, en lugar de cargar el archivo .emd. El archivo .dlpk debe almacenarse localmente.

See the sample below for the .emd file.

{
    "Framework": "Keras",
    "ModelConfiguration":"KerasClassifier",
    "ModelFile":"C:\\DeepLearning\\Damage_Classification_Model_V7.h5",
    "ModelType":"ObjectClassification",
    "ImageHeight":256,
    "ImageWidth":256,
    "ExtractBands":[0,1,2],
    "CropSizeFixed": 1,
    "BlackenAroundFeature": 1,
    "ImageSpaceUsed": "MAP_SPACE", 
    "Classes": [
    {
       "Value": 0,
       "Name": "Damaged",
       "Color": [255, 0, 0]
    },
    {
       "Value": 1,
       "Name": "Undamaged",
       "Color": [76, 230, 0]
    }
    ]
}

The CropSizeFixed property defines the crop mode of the raster tile around each object. A value of 1 means a fixed raster tile is used, defined by the ImageHeight and ImageWidth properties in the .emd file. The object is centered within the fixed tile size. A value of 0 means a variable tile size is used, in which the raster tile is cropped using the smallest bounding box around the object.
The BlackenAroundFeature property specifies whether the pixels that are outside each object will be masked. A value of 0 means the pixels outside of the object will not be masked. A value of 1 means the pixels outside of the object will be masked.
La herramienta puede procesar imágenes de entrada que estén en el espacio de mapa o en el espacio de píxeles. Las imágenes en el espacio de mapa se encuentran en un sistema de coordenadas basado en mapa. Las imágenes en el espacio de píxeles están en un espacio de imagen sin procesar, sin rotación ni distorsión. El sistema de referencia puede especificarse al generar los datos de entrenamiento en la herramienta Exportar datos de entrenamiento para aprendizaje profundo usando el parámetro Sistema de referencia. Si el modelo se entrena en un software de entrenamiento de terceros, el sistema de referencia debe especificarse en el archivo .emd usando el parámetro ImageSpaceUsed , que puede establecerse en MAP_SPACE o PIXEL_SPACE.
El ráster de entrada puede ser un ráster simple, varios rásteres o una clase de entidad con imágenes adjuntas. Para obtener más información sobre los adjuntos, consulte Agregar o eliminar archivos adjuntos.
Para obtener información sobre los requisitos para ejecutar esta herramienta y los problemas que pueden presentarse, consulte Preguntas frecuentes sobre el aprendizaje profundo.
Para obtener más información sobre el aprendizaje profundo, consulte Aprendizaje profundo en ArcGIS Pro.

Parámetros

Etiqueta	Explicación	Tipo de datos
Input Raster	The input image used to detect objects. The input can be a single raster or multiple rasters in a mosaic dataset, image service, or folder of images. A feature class with image attachments is also supported.	Raster Dataset; Raster Layer; Mosaic Layer; Image Service; Map Server; Map Server Layer; Internet Tiled Layer; Folder; Feature Layer; Feature Class
Output Classified Objects Feature Class	The output feature class that will contain geometries surrounding the objects or feature from the input feature class, as well as a field to store the categorization label.	Feature Class
Model Definition	El valor del parámetro definición de modelo de Esri puede ser un archivo JSON de definición de modelo de Esri (.emd), una cadena de caracteres JSON o un paquete de modelo de aprendizaje profundo (.dlpk). Una cadena de caracteres JSON es útil cuando esta herramienta se utiliza en el servidor para pegar la cadena de caracteres JSON, en lugar de cargar el archivo .emd. El archivo .dlpk debe almacenarse localmente. Contiene la ruta al archivo de modelo binario de aprendizaje profundo, la ruta a la función ráster de Python que se va a usar y otros parámetros, como el tamaño de tesela preferido o el relleno.	File; String
Input Features (Opcional)	The point, line, or polygon input feature class that identifies the location of each object or feature to be classified and labelled. Each row in the input feature class represents a single object or feature. If no input feature class is specified, the tool assumes that each input image contains a single object to be classified. If the input image or images use a spatial reference, the output from the tool is a feature class, in which the extent of each image is used as the bounding geometry for each labelled feature class. If the input image or images are not spatially referenced, the output from the tool is a table containing the image ID values and the class labels for each image.	Feature Class; Feature Layer
Class Label Field (Opcional)	The name of the field that will contain the class or category label in the output feature class. If no field name is specified, a new field called ClassLabel will be generated in the output feature class.	String
Processing Mode (Opcional)	Especifica cómo se procesarán todos los elementos de ráster en un dataset de mosaico o un servicio de imágenes. Este parámetro se aplica si el ráster de entrada es un dataset de mosaico o un servicio de imágenes. Procesar como imagen en mosaico—Se creará un mosaico con todos los elementos de ráster del dataset de mosaico o del servicio de imágenes y se procesarán. Esta es la opción predeterminada. Procesar todos los elementos de ráster por separado—Todos los elementos de ráster del dataset de mosaico o del servicio de imágenes se procesarán como imágenes separadas.	String
Model Arguments (Opcional)	Los argumentos de función definidos en la clase de función ráster de Python. Aquí es donde se enumeran los argumentos y parámetros de aprendizaje profundo adicionales para experimentos y refinamiento, como un umbral de confianza para ajustar la sensibilidad. Los nombres de los argumentos se rellenan desde el módulo de Python.	Value Table

ClassifyObjectsUsingDeepLearning(in_raster, out_feature_class, in_model_definition, {in_features}, {class_label_field}, {processing_mode}, {model_arguments})

Nombre	Explicación	Tipo de datos
in_raster	The input image used to detect objects. The input can be a single raster or multiple rasters in a mosaic dataset, image service, or folder of images. A feature class with image attachments is also supported.	Raster Dataset; Raster Layer; Mosaic Layer; Image Service; Map Server; Map Server Layer; Internet Tiled Layer; Folder; Feature Layer; Feature Class
out_feature_class	The output feature class that will contain geometries surrounding the objects or feature from the input feature class, as well as a field to store the categorization label.	Feature Class
in_model_definition	El valor del parámetro in_model_definition puede ser un archivo JSON de definición de modelo de Esri (.emd), una cadena de caracteres JSON o un paquete de modelo de aprendizaje profundo (.dlpk). Una cadena de caracteres JSON es útil cuando esta herramienta se utiliza en el servidor para pegar la cadena de caracteres JSON, en lugar de cargar el archivo .emd. El archivo .dlpk debe almacenarse localmente. Contiene la ruta al archivo de modelo binario de aprendizaje profundo, la ruta a la función ráster de Python que se va a usar y otros parámetros, como el tamaño de tesela preferido o el relleno.	File; String
in_features (Opcional)	The point, line, or polygon input feature class that identifies the location of each object or feature to be classified and labelled. Each row in the input feature class represents a single object or feature. If no input feature class is specified, the tool assumes that each input image contains a single object to be classified. If the input image or images use a spatial reference, the output from the tool is a feature class, in which the extent of each image is used as the bounding geometry for each labelled feature class. If the input image or images are not spatially referenced, the output from the tool is a table containing the image ID values and the class labels for each image.	Feature Class; Feature Layer
class_label_field (Opcional)	The name of the field that will contain the class or category label in the output feature class. If no field name is specified, a new field called ClassLabel will be generated in the output feature class.	String
processing_mode (Opcional)	Especifica cómo se procesarán todos los elementos de ráster en un dataset de mosaico o un servicio de imágenes. Este parámetro se aplica si el ráster de entrada es un dataset de mosaico o un servicio de imágenes. PROCESS_AS_MOSAICKED_IMAGE—Se creará un mosaico con todos los elementos de ráster del dataset de mosaico o del servicio de imágenes y se procesarán. Esta es la opción predeterminada. PROCESS_ITEMS_SEPARATELY—Todos los elementos de ráster del dataset de mosaico o del servicio de imágenes se procesarán como imágenes separadas.	String
model_arguments [model_arguments,...] (Opcional)	Los argumentos de función definidos en la clase de función ráster de Python. Aquí es donde se enumeran los argumentos y parámetros de aprendizaje profundo adicionales para experimentos y refinamiento, como un umbral de confianza para ajustar la sensibilidad. Los nombres de los argumentos se rellenan desde el módulo de Python.	Value Table

Muestra de código

ClassifyObjectsUsingDeepLearning example 1 (Python window)

This example generates a new feature class with a label field to classify damaged and undamaged buildings in an image.

# Import system modules  
import arcpy  
from arcpy.ia import *  
 
# Check out the ArcGIS Image Analyst extension license 
arcpy.CheckOutExtension("ImageAnalyst") 
 
# Execute 
ClassifyObjectsUsingDeepLearning("C:/Data/Input_Image.tif", 
	"C:/Data/MyProject.gdb/Classified_Results", "C:/Data/BuildingDamageClassifier.emd", 
	"C:/Data/building_footprints.shp","Class_Label", 
	"PROCESS_AS_MOSAICKED_IMAGE", "padding 0;batch_size 4")

ClassifyObjectsUsingDeepLearning example 2 (stand-alone script)

This example generates a new feature class with a label field to classify damaged and undamaged buildings in an image.

# Import system modules  
import arcpy  
from arcpy.ia import *  
 
# Check out the ArcGIS Image Analyst extension license 
arcpy.CheckOutExtension("ImageAnalyst") 
 
# Define input parameters
in_raster = "C:/Classify_Objects/input_image.tif" 
out_feature_class = "C:/Classify_Objects/MyProject.gdb/classified_results" 
in_model_definition = "C:/Classify_Objects/BuildingDanmageClassifier.emd" 
in_features = "C:/Classify_Objects/building_footprints.shp" 
class_label_field = "Damaged_or_Undamaged"
model_arguments = "padding 0;batch_size 4"
process_all_raster_items = "PROCESS_AS_MOSAICKED_IMAGE"

# Execute 
ClassifyObjectsUsingDeepLearning(in_raster, out_feature_class, in_model_definition,
	in_features, class_label_field,  
	process_all_raster_items, model_arguments)

Entornos

Sistema de coordenadas de salida, Transformaciones geográficas, Extensión, Tamaño de celda, Tipo de procesador, Id. de GPU, Factor de procesamiento en paralelo

Resumen

Uso

Parámetros

Muestra de código

Entornos

Casos especiales

Información de licenciamiento

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