全球迄今最大規模遙感影象細粒度目標識別資料集釋出

近期，中國科學院空天資訊創新研究院（以下簡稱“空天院”）付琨研究員團隊和國際攝影測量與遙感協會（ISPRS）合作，構建了一套目前全球規模最大的遙感影象細粒度目標識別資料集（FAIR1M），並面向全球公開發布。

從數百萬平方公里範圍的衛星影象中快速精準地定位、識別感興趣的目標，是遙感資料智慧解譯領域的核心難題。隨著空天資訊和人工智慧技術的持續發展，近年來，已有越來越多的遙感影象資料集相繼釋出，但仍然缺乏大規模和精細化標註的例項，演算法模型的準確性、實用性、智慧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）。該資料集有效推進了高解析度遙感影象解譯演算法由目標檢測向細粒度識別發展，可作為遙感智慧解譯領域的基準資料集，可供從事地理資訊、影象處理、遙感測繪、人工智慧等相關領域的專業人員研究使用。

▲資料集類別示意圖

該資料集含15000餘幅解析度優於1米、尺寸從上千到上萬畫素不等的影象，具有100多萬精細化標註、多角度分佈的目標，場景覆蓋全球上百個典型城市、鄉鎮，以及常用機場、港口等，其中來自我國自主產權高分系列衛星的資料佔比超過80%，標註結果均經權威判讀專家確認。

根據遙感應用的實際需求，該資料集將目標（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）以及國產式飛機（C919和ARJ21等）；將船舶細分為液貨船、乾貨船、漁船、郵輪、拖船和工程船等；對於車輛、球場和道路等要素也分別按照功能、尺寸等細分至多個型別。

▲目標場景示例圖

同時，考慮到不同時間拍攝的遙感影象中蘊含更為豐富的目標關聯資訊，該資料集還提供了針對同一區域、不同時相的資料，是一套多時相、多分辨、多要素的遙感影象標準化樣本集。

該資料集建設過程中得到了國家高解析度對地觀測系統重大科技專項支援，廈門大學、德國卡爾斯魯厄理工學院等國內外高校聯合參與，並於2021年2月被遴選為國際攝影測量與遙感協會科學創新專案（2021年度全球共7項），成為該協會高解析度衛星影象目標識別研究的公開標準資料集。

即將於2021年5月啟動的由空天院主辦、多家國內外知名學術組織協辦的2021全球高分遙感影象智慧解譯大賽，將基於該資料集設立細粒度遙感地物要素提取、目標識別和多模態變化分析等賽道，進一步推動我國高分資料成果與技術成果在國際領域的發展與應用，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會等合作構建的資料集網站已開放下載功能。此外，該網站將提供配套的資料集基準測試與排行榜服務，並計劃於2021年6月面向全球開放。

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