Введение в глубокое обучение и обнаружение объектов

ArcGIS Pro позволяет использовать статистические методы или методы машинного обучения для обнаружения объектов, чтобы выявлять объекты из облаков точек.Глубокое обучение – это тип машинного обучения, который опирается на несколько уровней нелинейной обработки для идентификации объектов и распознавания образов, описанных в модели. Вы можете интегрировать модели глубокого обучения с ArcGIS Pro для обнаружения объектов и извлечения из облаков точек.

Рабочий процесс представлен на схеме ниже.

Рабочий процесс глубокого обучения доступен в ArcGIS Pro.

ШагОписание

Глубокое обучение шаг 1

Первым шагом к использованию глубокого обучения с облаками точек для обнаружения объектов является подготовка данных облака точек для обучения.

Глубокое обучение шаг 2

Второй шаг - обучение модели глубокого обучения для обнаружения объектов.

Глубокое обучение шаг 3

Последний шаг - использование обученной модели для обнаружения объектов в облаке точек.

Подготовка данных облаков точек

Инструмент Подготовить обучающие данные выявления объектов облаков точек генерирует данные для обучения и проверки. Это первый шаг в обнаружении объектов из облаков точек. Точки, представляющие объекты, не нуждаются в классификации, чтобы быть использованными в обучающем наборе данных для обнаружения объектов. В качестве входных объектов обучения и проверки используются ограничивающие рамки мультипатч. Каждый тип объекта, присутствующий в облаке точек, должен содержаться в ограничивающей рамке мультипатч. Неустановленные объекты в обучающих или проверочных данных приведут к тому, что модель не сможет эффективно научиться идентифицировать объект.

Обучение выявлению объектов облака точек

Используйте инструмент геообработки Обучение модели выявления объектов облака точек, чтобы обучить модель глубокого обучения выявлению объектов. Инструмент будет использовать входные обучающие данные для создания модели. В процессе обучения будет выдаваться несколько статистик, которые помогут понять, насколько хорошо модель обнаруживает объекты. Проанализируйте полученные результаты, прежде чем переходить к шагу обнаружения.

Выявление объектов из облаков точек

Используйте обученную модель, чтобы запустить инструмент Выявить объекты из облака точек при помощи модели обучения для обнаружения конкретных объектов из облака точек. Облако точек и модель обнаружения объектов будут использоваться в качестве входных данных для инструмента. Выходные объекты-мультипатчи, которые будут содержать ограничивающие рамки, окружающие объекты, обнаруженные из входного облака точек.

Начало работы с глубоким обучением

Для всех инструментов геообработки глубокого обучения в ArcGIS Pro необходимо установить поддерживаемые библиотеки среды глубокого обучения.

Инструкции по установке пакетов глубокого обучения см. в разделе Deep Learning Libraries Installer для ArcGIS Pro.

Примечание:

Для каждой версии ArcGIS Pro требуются определенные версии библиотек глубокого обучения. При обновлении ArcGIS Pro вам необходимо установить библиотеки глубокого обучения, соответствующие этой версии ArcGIS Pro. Список библиотек, необходимых для каждой версии, см. в разделе Глубокое обучение в ArcGIS Pro FAQГлубокое обучение FAQ PDF.

Требования

  • Перечисленные выше библиотеки глубокого обучения.
  • GPU: NVIDIA GPU с CUDA Compute Capability (CC). Необходимые и рекомендуемые версии CC перечислены в Установщике библиотек глубокого обучения.
  • Минимальный выделенный GPU RAM составляет 8 GB. Это больше, чем минимальное требование для инструментов глубокого обучения на основе изображений, поскольку для обработки облака точек требуется больше памяти. Дополнительные сведения о требованиях к графическому процессору см. в разделе Часто задаваемые вопросы по глубокому обучению.
  • Лицензия ArcGIS 3D Analyst extension.