日前，由武漢大學(xué)與華為團(tuán)隊(duì)聯(lián)合打造的全球首個(gè)遙感影像智能解譯專用深度學(xué)習(xí)框架“LuoJiaNET”和業(yè)界最大遙感影像樣本庫(kù)“LuoJiaSET”在華為昇思社區(qū)上線，向全世界用戶開源、開放，并接受公眾的性能測(cè)試、應(yīng)用開發(fā)。

隨著遙感圖像被海量采集和生產(chǎn)，正成為日常生活中必不可少的信息資源，也越來(lái)越依賴電腦對(duì)其進(jìn)行分類、檢索、辨識(shí)等工作，而電腦完成這些工作需要解譯軟件。LuoJiaNET就是一款遙感影像智能解譯軟件，通過(guò)人工智能深度學(xué)習(xí)，讓電腦處理圖像越來(lái)越“聰明”。6月8日，記者在武漢大學(xué)信息學(xué)部遙感信息工程學(xué)院采訪該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人胡翔云教授。他評(píng)價(jià)LuoJi-aNET：“我們突破了遙感影像解譯中幅面小、類型少、尺度有限、通道有限的局限，通過(guò)深度學(xué)習(xí)，不斷迭代，它會(huì)越來(lái)越準(zhǔn)確，不斷逼近人類的水平。”

據(jù)悉，在中科院院士龔健雅教授的關(guān)心和指導(dǎo)下，LuoJiaNET是匯集了遙感學(xué)院、測(cè)繪遙感信息工程國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、計(jì)算機(jī)學(xué)院中青年學(xué)術(shù)骨干的武漢大學(xué)團(tuán)隊(duì)和華為公司MindSpore框架團(tuán)隊(duì)合作研發(fā)的，雙方共享知識(shí)產(chǎn)權(quán)，聯(lián)合申請(qǐng)發(fā)明專利。胡翔云教授介紹，LuoJiaNET團(tuán)隊(duì)約12人，平均年齡27歲，由張覓副研究員帶領(lǐng)與華為昇騰團(tuán)隊(duì)合作，1年半來(lái)開發(fā)了822兆(約388萬(wàn)行)代碼，終于搭建出LuoJiaNET系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)包含一套新的深度學(xué)習(xí)框架和遙感場(chǎng)景分類、目標(biāo)檢測(cè)、地物分類、變化檢測(cè)、多視角三維重建等五大類基礎(chǔ)遙感應(yīng)用模型。

如同電腦里的Windows、手機(jī)里的鴻蒙，LuoJiaNET也是一款基礎(chǔ)軟件。“好比一座房子，LuoJiaNET就是建房子的磚，任何人都可以在其基礎(chǔ)之上再開發(fā)各種應(yīng)用軟件，拿著我們的磚去蓋不同的房子。”胡翔云表示，“比如現(xiàn)在熱門的自動(dòng)駕駛，車載相機(jī)在行駛中要進(jìn)行圖像辨識(shí)、解析，其模型也可以基于它來(lái)構(gòu)建。未來(lái)這些‘磚頭’搭建在手機(jī)上、衛(wèi)星上，都沒有問(wèn)題。LuoJiaNET完全是我們自主研發(fā)的。它支持主流的CPU、GPU和Windows、Linux操作系統(tǒng),并對(duì)華為的昇騰NPU人工智能軟硬件做了優(yōu)化。遙感是一個(gè)戰(zhàn)略技術(shù)，LuoJiaNET可以實(shí)現(xiàn)我國(guó)遙感解譯領(lǐng)域的自主可控。”

在上線開源之前，LuoJiaNET在武大校內(nèi)進(jìn)行了充分的測(cè)試，不僅在遙感應(yīng)用上滿足各類型解譯任務(wù)，而且在一些關(guān)鍵指標(biāo)上頗具優(yōu)勢(shì)。胡翔云舉例介紹說(shuō)，圖像是由像素組成的，遙感解譯的一大任務(wù)就是要給每一個(gè)像素貼標(biāo)簽，這個(gè)點(diǎn)到底是什么，是水是樹還是草地?　就是遙感分類，也是遙感解譯中的核心問(wèn)題。目前通常做法是，將一張大圖裁成碎片，再一張一張解析合并成大圖。而LuoJiaNET從最開始的底層框架設(shè)計(jì)就走整體大圖片的邏輯路線，識(shí)別一個(gè)點(diǎn)，可以把周圍的很多信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，既見森林，又見樹木，這樣辨析得更準(zhǔn)確。“使用算子等價(jià)分解的分布式計(jì)算方式，對(duì)整張大幅遙感影像進(jìn)行直接處理。”如同畫一幅《千里江山圖》，胸中有丘壑，筆下生風(fēng)雷，“在解譯精度上有了明顯提高”，胡翔云頗為自豪。

在回答為什么要將軟件開源時(shí)，胡翔云分析說(shuō)：“任何一個(gè)基礎(chǔ)軟件一定要人來(lái)用，在用的過(guò)程中逐步完善，目前的LuoJi-aNET還是一個(gè)雛形，我們希望有更多領(lǐng)域的人在它的基礎(chǔ)上搞應(yīng)用開發(fā)，越多越好。我們不僅將它放在了華為的公開社區(qū)，也放在了海外網(wǎng)站上，歡迎所有人都來(lái)我們這里搬磚，做大朋友圈。”

LuoJiaNET的特長(zhǎng)在于能夠深度學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中逐漸完善，就像一個(gè)人學(xué)習(xí)需要不斷刷題，而LuoJiaSET就是LuoJiaNET的“題庫(kù)”。“題庫(kù)越大，刷題越勤，考分就越高。”胡翔云解釋說(shuō)，“LuoJiaSET解決了解譯軟件的數(shù)據(jù)源問(wèn)題，遙感影像樣本庫(kù)庫(kù)容量夠大，覆蓋的種類夠多，才更能發(fā)揮軟件的優(yōu)勢(shì)。”相比較國(guó)外其他遙感影像樣本庫(kù)，LuoJiaSET具有500萬(wàn)以上(國(guó)際上遙感圖像樣本的大小通常以512×512為一張)的樣本量。“預(yù)計(jì)今年可以升到1000萬(wàn)張以上，翻一倍。就如同一個(gè)‘容器’，全世界的人都可以很方便地往里面添加數(shù)據(jù)、內(nèi)容。LuoJiaNET作為底層，LuoJiaSET作為樣本，所有人都可以在上面貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)、模型、算法，這樣就可以形成一個(gè)生態(tài)。我們希望兩三年內(nèi)它們能變成我國(guó)遙感業(yè)界使用最廣泛的系統(tǒng)，并推向全世界。”

關(guān)鍵詞： 全球首個(gè)遙感影像智能解譯專用框架上線 自主可控 遙感圖像 人工智能軟硬件