近期，中科院空天院付琨研究員團隊和國際攝影測量與遙感協(xié)會（ISPRS）合作，構建了一套目前全球規(guī)模最大的遙感圖像細粒度目標識別數(shù)據(jù)集（FAIR1M），并面向全球公開發(fā)布。

       從數(shù)百萬平方公里范圍的衛(wèi)星圖像中快速精準地定位、識別感興趣的目標，是遙感數(shù)據(jù)智能解譯領域的核心難題。隨著空天信息和人工智能技術的持續(xù)發(fā)展，近年來，已有越來越多的遙感圖像數(shù)據(jù)集相繼發(fā)布，但仍然缺乏大規(guī)模和精細化標注的實例，算法模型的準確性、實用性、智能化程度也待進一步提高。

       所謂細粒度目標識別，是指在目標檢測的基礎上，識別出目標的具體型號與類別，例如不只識別出飛機目標，還能識別出飛機型號（如波音或空客）。該數(shù)據(jù)集有效推進了高分辨率遙感圖像解譯算法由目標檢測向細粒度識別發(fā)展，可作為遙感智能解譯領域的基準數(shù)據(jù)集，可供從事地理信息、圖像處理、遙感測繪、人工智能等相關領域的專業(yè)人員研究使用。

       該數(shù)據(jù)集含15000余幅分辨率優(yōu)于1米、尺寸從上千到上萬像素不等的圖像，具有100多萬精細化標注、多角度分布的目標，場景覆蓋全球上百個典型城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，以及常用機場、港口等，其中來自我國自主產(chǎn)權高分系列衛(wèi)星的數(shù)據(jù)占比超過80%，標注結果均經(jīng)權威判讀專家確認。

       根據(jù)遙感應用的實際需求，該數(shù)據(jù)集將目標（包含飛機、船舶、車輛、球場和道路等）進行類別的細分，包括37個細粒度類別。例如，依據(jù)型號將飛機細分為波音式（波音737、747、777和787等）、空客式（空客220、321、330和350等）以及國產(chǎn)式飛機（C919和ARJ21等）；將船舶細分為液貨船、干貨船、漁船、郵輪、拖船和工程船等；對于車輛、球場和道路等要素也分別按照功能、尺寸等細分至多個類型。

       同時，考慮到不同時間拍攝的遙感圖像中蘊含更為豐富的目標關聯(lián)信息，該數(shù)據(jù)集還提供了針對同一區(qū)域、不同時相的數(shù)據(jù)，是一套多時相、多分辨、多要素的遙感圖像標準化樣本集。

       該數(shù)據(jù)集建設過程中得到了國家高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大科技專項支持，廈門大學、德國卡爾斯魯厄理工學院等國內(nèi)外高校聯(lián)合參與，并于2021年2月被遴選為國際攝影測量與遙感協(xié)會科學創(chuàng)新項目（2021年度全球共7項），成為該協(xié)會高分辨率衛(wèi)星圖像目標識別研究的公開標準數(shù)據(jù)集。

       即將于2021年5月啟動的由空天院主辦、多家國內(nèi)外知名學術組織協(xié)辦的2021全球高分遙感圖像智能解譯大賽，將基于該數(shù)據(jù)集設立細粒度遙感地物要素提取、目標識別和多模態(tài)變化分析等賽道，進一步推動我國高分數(shù)據(jù)成果與技術成果在國際領域的發(fā)展與應用，打響中國“高分”遙感品牌。

      目前，空天院和國際攝影測量與遙感協(xié)會等合作構建的數(shù)據(jù)集網(wǎng)站已開放下載功能，詳情可參閱網(wǎng)站http://gaofen-challenge.com，歡迎下載使用。此外，該網(wǎng)站將提供配套的數(shù)據(jù)集基準測試與排行榜服務，并計劃于2021年6月面向全球開放，歡迎持續(xù)關注。相關的數(shù)據(jù)集論文已同步開源，詳情可參閱：

FAIR1M: A Benchmark Dataset for Fine-grained Object Recognition in High-Resolution Remote Sensing Imagery[J]. arXiv preprint arXiv:2103.05569, 2021.（下載地址：https://arxiv.org/abs/2103.05569）

圖1 數(shù)據(jù)集類別示意圖

圖2 各類別實例數(shù)量直方圖

圖3 目標場景示例圖

新聞鏈接：http://www.aircas.cas.cn/dtxw/tpxw/202104/t20210429_6001629.html

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