AR地图技术篇——AI+AR+地图,为移动GIS应用提供更多智能化可能

发布时间:2020 年 01 月 15 日  文/端产品研发中心 尚耘
导读:SuperMap GIS 10i中,超图移动GIS产品全新升级,将地图与AI、AR紧密结合,开发更加智能的移动GIS应用,为各行业用户服务。

  人工智能(Artificial Intelligence,简称AI)技术和增强现实(Augmented Reality,简称AR)技术是两种相互独立的先进技术手段,能够解决各自领域内的复杂问题。两者各有优势,在各自方向深入发展的同时,逐渐深度结合、取长补短。

  在SuperMap GIS 10i中,超图移动GIS产品全新升级,将地图与AI、AR紧密结合,开发更加智能的移动GIS应用,为各行业用户服务。

  移动GIS中的AI、AR技术

  ● AI目标检测

  AI技术可以降低GIS数据采集的成本,可以简化GIS软件交互流程。超图移动GIS产品中的图像分类基于TensorFlow 框架,使用TensorFlow Lite进行模型转化,采用迁移学习的方法进行模型训练,选用Inception V3为预训练模型。

  超图移动GIS产品提供了车辆、人员、井盖、垃圾箱、道路等1000多种模型用作检测识别;支持识别车牌号码、车辆类型、车身颜色、车牌号颜色等车辆相关信息;也还可识别文字、图像。通过实时视频流推送服务,这些检测结果视频能够实时传递到云服务、PC端。

 

图1 AI目标检测

  ● 室内测图技术

  GIS中的测图技术正在逐渐从室外走向室内,而测量精度和测量成本是室内测图的两个关键要素。基于激光雷达技术的室内测图方式,测量精度较高但测量成本也相对较大,且整体流程较为复杂。

  因此,我们开展了惯性测量单元(IMU)和计算机视觉技术相结合的室内测图技术研究。在该研究中,首先需要获取连续拍摄的室内图片,基于计算机视觉算法对连续图片进行特征点匹配,并通过特征点匹配结果还原真实空间位置,最后可以将位置信息通过坐标转换的方式映射到地图中,实现整个AI测图过程。

  目前,我们已经在超图移动GIS产品中实现了基于IMU和计算机视觉的AI测图功能,用户可以在某些应用中,用普通的手机设备部分替代较为昂贵的室内测图设备,降低测图成本。

  图2 基于视觉惯性定位技术的室内AI测图

  ● AR投射技术

  AR投射是采用图像识别、3D重构和自动三维映射等关键技术,通过副摄像头实时识别载体,借助主机把预置的内容映射到载体上。在超图移动GIS产品中,支持投射的内容有地图、POI、文字、空中路标、三维管线、BIM、地形等,还支持媒体信息,如图片、视频等。

 

 图3 AR投射

  AI、AR+地图的应用

  ● AI属性采集

  乱贴小广告、乱堆物料、暴露垃圾等问题,影响市容,破坏城市环境秩序,是城市顽疾。现在,采用“识别-上报-处理”的方式,有助于问题的解决。

  采集人员在巡检的过程中发现上述市容问题,可通过超图移动GIS产品的AI目标识别快速识别事件,并对事件进行分类,同时获取事件的影像、位置、属性。这种AI分类识别的方式比传统的人工识别速度更快,准确率更好。识别完成后,可将整个事件的内容实时上报至指挥中心,指挥中心派单至相关部门,进行及时有效的处置,让问题得到根本解决。通过建立这种数字化城市管理模式,可完善城市治理体系,提升城市管理水平,建设和谐宜居城市。

 

 图4 基于图像分类技术的目标检测

  ● AR导航

  现在的大型商场几乎涵盖人们所有的娱乐模式,如购物、饮食、电影、运动等等,将顾客在室内活动的时间大大延长。建设智慧型商场,拥有更好的服务体验,从而吸引更多的顾客走进商场,是每个商场经验者的迫切需求。

  AR地图赋能大型商场以室内地图、室内定位技术为核心,发挥AR真实性、实时交互的特点,为大型商场定制个性化服务。主要应用包括店铺信息查询和推送、室内实景导航、停车场寻车等。

  顾客可借助超图移动GIS产品,在室内地图上或者通过搜索的方式,查询店铺、服务台、收银台、卫生间等设施的位置。对于店铺,可获取包括品牌、新品、优惠等在内的信息。对于餐厅,还可获取等位信息,进行在线预约,及时提醒叫号情况。此外,基于顾客实时位置及个人兴趣,当顾客到达店铺附近后,投射定制化的上述信息。

  基于室内定位技术,结合商场的路径信息,通过手机相机即可看到全景路线和终点方位,方便用户辨别方向。在导航过程中,用户不必反复查看地图路线信息,只需结合语音导航、真实室内场景,按照箭头的指示就可以找到方向,引导顾客顺利到达目的地。

  这种应用方式可以推广到会议中心、博物馆、机场、高铁站、医院、学校、办公楼、停车场等大型室内场所。

  AI、AR、地图,三者紧密联系,为移动GIS应用提供更多智能化的可能,让全行业的移动GIS,用得省力、省心、安心。

 

 图5 室内AR导航

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