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A3-基于先验点的影像图斑提取技术

时间:2021-03-04        来 源:中国软件杯

 第十届中国软件杯大赛--A组赛题  

赛题名称: 基于先验点的影像图斑提取技术

组类: A组( 本科、研究生、高职)

7月9日更新--初赛作品提交要求 增加:演示视频(7分钟之内)

赛题简介:介绍整个赛题的实现目标、实用价值、涉及技术和整体要求

以人工智能(AI)[1]的方式能自动识别特定目标,但对图形边界的描绘还不够准确、美观,期望通过给定参考点位的方式,实现半自动提取[2]影像图斑[3],并在此基础上实现高精度、高准确度的有约束条件的自动化提取图斑功能。此功能能够极大提高遥感影像解译[4]的生产效率,为土地利用、自然资源监测等快速提供基础图斑数据。 

涉及关键技术:图像识别[5]、AI、栅格[6]与矢量数据[7]分析与处理,最好具备遥感或GIS专业理论基础,具备较强的软件开发和算法研发能力。(术语解释见赛题下方附件1)

赛题业务场景:描述赛题相关的真实企业业务背景。从真实场景中,适当简化或者提炼出适合比赛的赛题场景

在进行基于遥感影像[8]的土地利用/覆盖解译[9]时,需要生产人员对着遥感影像底图按影像上地物形态勾画地块边界图斑,以作为后续地块类型等属性数据[10]判别的基础,传统纯手工的方式效率较为低下。

根据实际业务背景,要求参赛团队利用给定的影像,进行相应的半自动/自动图斑提取,以满足实际业务的提升效率需求。

基本功能要求

1.任意给定一幅影像并在该影像上指定若干参考点位,自动识别出经过这些参考点位的线状地物[11]或包含这些参考点位的面状地物[12]

2.任意给定一幅影像和一个面状作业区域,自动识别出区域内的肉眼可见的线状、面状地物,并矢量化;

非功能性要求

1.一幅影像面积不少于400平方公里,影像分辨率优于2米;

2.单次提取时,输入的面状区域[13]面积不小于10平方公里;输入参考点位数量不超过10个;

3.单次提取时间消耗少于3秒;

4.提取的地物要求几何位置准确率优于85%,漏提率低于5%,几何数据在保证准确的前提下尽可能美观,地物属性不做要求;针对不同时像、区域,提取算法的普适性较好,结果允许±5个百分点;

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5.工具交互操作简单明了,信息反馈准确;

6.不存在导致工具崩溃、不可用、卡死等严重影响使用的问题;

7.代码(算法)中至少包含20%有效注释;

8.不能使用商业软件作为实现方案,可采用市面上存在的任何开源软件;

9.工具要求能在单机环境下流畅运行。

实现条件:开发环境、实验平台、开发语言、数据库、编译器、涉及硬件等实现条件

软件环境

1.开发语言可选C/C++、Java、Python;

2.操作系统可选Windows、Linux或者跨平台;

3.编译器选择C99+、C++11+、JDK8+、Python2.7+

4.参考开源软件包括但不限于:gdal、opencv、Orfeo Toolbox、cgal、geos、boost、pytorch、tensorflow、qgis、spark、flink...

5.关于提取算法在上述开源软件中都有体现,在实际开发时需要重组或优化;

6.其他软件可按需选择。

测试数据或平台:提供给参赛者的测试环境和测试数据

提供不同时像、区域的国产高分2号0.8米卫星影像测试数据20幅,约8000平方公里。若需训练样本,可自行在这8000平方公里内选择制作;另提供10幅作为验证数据。

数据下载链接:https://pan.baidu.com/s/1eU1BOjtuyNdqvUrG_aFWMA
提取码:g7ng

开发所需设备及设备指标需求说明

硬件环境建议配置

1.CPU i5 9400 6核

2.内存16GB

3.硬盘500GB,SSD

4.GPU RTX2080TI

文档及其他要求

1.算法描述文档

2.编译说明文档

3.简明操作手册

各评分项及大致占比

1.功能完整(30%)

提交的程序功能完整,可独立运行,执行环境依赖尽可能简单,无需配置或少许配置。

2.识别准确率高,漏提率低(40%)

地物识别准确率(只考虑空间位置的准确,不需要考虑属性信息)高,漏提率尽可能低。

3.识别效率高、稳定性强(15%)

识别效率高,支持长时间操作不影响效率,程序运行稳定,不存在内存泄露、异常退出等影响使用的问题。

4.代码规范性、文档完备性(10%)

代码编写规范,可读性强,程序注释有效,文档完整。

5.操作便捷性、可用性,反馈准确性(5%)

程序可用性强,信息提示、反馈准确,操作简单。

初赛作品提交要求

1.工具所有实现源代码;

2.依赖三方开源库;

3.编译说明文档;

4.可执行程序及简要操作手册;

5.实现思路说明PPT

6.演示视频(7分钟之内)

术语解释下载:附件1:术语解释.docx


【参赛团队作品中团队自主开发部分的软件作品著作权归参赛团队所有,其中具有市场应用及拓展的优秀作品,出题企业具有优先权,可以优先合作开发或者优先购买。另如基于该作品的任何合作升级开发、市场拓展等活动,以及在这一过程中所获得的任何商业费用,出题企业应与参赛团队协商解决。】

出题企业:苏州中科天启遥感科技有限公司

答疑老师:林老师 linweiling@163.com

 

主办单位

工业和信息化部

教育部

江苏省人民政府

承办单位

中国电子信息产业发展研究院

江苏省工业和信息化厅

江苏省教育厅

教育部高等学校计算机类专业教学指导委员会

信息技术新工科产学研联盟

执行单位

中国信息化周报

南京江北新区产业技术研创园

江苏软件产业人才发展基金会

南京市软件和信息服务集群发展促进机构

南京航空航天大学

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