Hướng dẫn phân đoạn hình ảnh từ xa bằng cách sử dụng mô hình Segment Anything

Mục lục:

1. Giới thiệu
2. Cách segment hình ảnh từ xa với prompt văn bản
3. Cài đặt và sử dụng
4. Segment hình ảnh với prompt văn bản
   • 4.1 Segment cây từ hình ảnh
   • 4.2 Segment toàn bộ nhà từ hình ảnh
5. Tích hợp segment hình ảnh vào bản đồ tương tác
6. Xử lý hình ảnh và lưu trữ dữ liệu
7. Kết luận

1. Giới thiệu

Trong video này, tôi sẽ hướng dẫn bạn cách segment hình ảnh từ xa bằng cách sử dụng prompt văn bản. Chúng ta sẽ sử dụng mô hình "Segment Anything" và truy cập vào trang web samjio.gshub.org để có ví dụ minh họa. Bằng cách chỉ định văn bản đầu vào, bạn có thể trích xuất các đối tượng như cây, tòa nhà, vv mà không cần dữ liệu huấn luyện. Chúng ta sẽ sử dụng gói phần mềm "segment geospatial" để xử lý hình ảnh và hiển thị kết quả. Tiến trình này sẽ sử dụng Hai gói phụ thuộc là "rasterio" và "geopandas". Bài viết này sẽ hướng dẫn bạn cách cài đặt các gói phần mềm cần thiết và sử dụng chúng để segment hình ảnh bằng prompt văn bản.

2. Cách segment hình ảnh từ xa với prompt văn bản

Segment hình ảnh từ xa là quá trình phân tách các đối tượng khác nhau trong một hình ảnh. Với phương pháp truyền thống, chúng ta cần có dữ liệu huấn luyện để xác định các đối tượng cần segment. Tuy nhiên, với mô hình "segment anything" được trình bày trong video này, chúng ta có thể sử dụng prompt văn bản để chỉ định các đối tượng cần trích xuất mà không cần dữ liệu huấn luyện.

3. Cài đặt và sử dụng

Trước khi bắt đầu, chúng ta cần cài đặt các gói phần mềm cần thiết. Sử dụng lệnh sau để cài đặt các gói phụ thuộc:

pip install segment-geospatial rasterio geopandas

Sau khi cài đặt, chúng ta có thể nhập các thư viện cần thiết và sử dụng chúng để segment hình ảnh từ xa. Trong đoạn mã dưới đây, chúng ta sẽ sử dụng mã Google Colab để minh họa quá trình này:

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np
import rasterio
import geopandas as gpd
from segment_geospatial import SegmentAnythingModel

# Bước tiền xử lý dữ liệu
...

# Segment hình ảnh từ xa với prompt văn bản
...

4. Segment hình ảnh với prompt văn bản

Chúng ta có thể sử dụng prompt văn bản để chỉ định đối tượng cần trích xuất từ hình ảnh. Dưới đây là hai ví dụ minh họa:

4.1 Segment cây từ hình ảnh

Để segment cây từ hình ảnh, chúng ta có thể sử dụng prompt văn bản "tree". Dưới đây là một đoạn mã minh họa:

prompt = "tree"

# Segment cây từ hình ảnh
segmented_image = segment_image(image, prompt)

Sau khi thực hiện quá trình segment một cách tương tác, chúng ta nhận được kết quả như sau:

4.2 Segment toàn bộ nhà từ hình ảnh

Để segment toàn bộ nhà từ hình ảnh, chúng ta có thể sử dụng prompt văn bản "building". Dưới đây là một đoạn mã minh họa:

prompt = "building"

# Segment toàn bộ nhà từ hình ảnh
segmented_image = segment_image(image, prompt)

Sau khi thực hiện quá trình segment một cách tương tác, chúng ta nhận được kết quả như sau:

5. Tích hợp segment hình ảnh vào bản đồ tương tác

Chúng ta cũng có thể tích hợp quá trình segment hình ảnh vào bản đồ tương tác. Việc này giúp chúng ta hiển thị kết quả segment và điều chỉnh các tham số tương ứng trực tiếp trên bản đồ. Dưới đây là một đoạn mã minh họa:

import folium

# Khởi tạo bản đồ tương tác
m = folium.Map(location=[latitude, longitude], zoom_start=13)

# Thêm hình ảnh segment vào bản đồ
folium.raster_layers.ImageOverlay(
    image=segmented_image,
    bounds=[[south, west], [north, east]],
    opacity=0.6,
).add_to(m)

# Hiển thị bản đồ tương tác
m

6. Xử lý hình ảnh và lưu trữ dữ liệu

Sau khi thực hiện quá trình segment, chúng ta cũng có thể xử lý hình ảnh và lưu trữ dữ liệu theo nhu cầu. Các phương pháp phổ biến bao gồm chuyển đổi hình ảnh thành dạng vector và xuất dữ liệu segment dưới dạng tệp Raster. Dưới đây là một ví dụ về việc xuất dữ liệu segment dưới dạng tệp raster:

output_path = "segmented_image.tif"

# Xuất dữ liệu segment dưới dạng tệp raster
with rasterio.open(output_path, "w", **profile) as dst:
    dst.write(segmented_image, 1)

Sau khi xuất dữ liệu, chúng ta cũng có thể chuyển đổi tệp raster thành dạng vector để thuận tiện cho việc tính toán diện tích hoặc chồng lấp với các lớp dữ liệu khác.

7. Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta đã học cách segment hình ảnh từ xa bằng cách sử dụng prompt văn bản. Qua việc chỉ định đối tượng cần trích xuất trong prompt, chúng ta đã thấy được khả năng ấn tượng của mô hình "segment anything". Chúng ta cũng đã tìm hiểu về cách tích hợp quá trình segment vào bản đồ tương tác và xử lý dữ liệu sau khi segment hình ảnh. Hy vọng rằng bài viết này đã giúp bạn hiểu rõ hơn về phương pháp segment hình ảnh từ xa bằng prompt văn bản và áp dụng nó vào công việc của mình.

Highlights:

• Trích xuất đối tượng từ hình ảnh từ xa bằng prompt văn bản
• Sử dụng mô hình "segment anything" và gói phần mềm "segment geospatial"
• Cài đặt và sử dụng các gói phần mềm cần thiết
• Segment cây và nhà từ hình ảnh và hiển thị kết quả
• Tích hợp segment vào bản đồ tương tác và xử lý dữ liệu

Câu hỏi thường gặp

Q: Có thể sử dụng mô hình "segment anything" cho các loại đối tượng khác như đường phố hay đồng cỏ không? A: Có, bạn có thể sử dụng mô hình "segment anything" để trích xuất bất kỳ loại đối tượng nào từ hình ảnh từ xa. Bạn chỉ cần chỉ định prompt văn bản phù hợp với loại đối tượng mà bạn muốn trích xuất.

Q: Có cách nào cải thiện độ chính xác của quá trình segment không? A: Để cải thiện độ chính xác, bạn có thể điều chỉnh các tham số như ngưỡng đối tượng và ngưỡng hộp giới hạn. Bằng cách thử nghiệm và điều chỉnh các tham số này, bạn có thể tìm ra cấu hình tốt nhất cho dữ liệu của mình.

Q: Tôi có thể sử dụng dữ liệu hình ảnh từ xa có sẵn để segment không? A: Đúng, bạn có thể sử dụng dữ liệu hình ảnh từ xa có sẵn để segment. Bạn chỉ cần tải hình ảnh từ xa và sau đó sử dụng chúng như là đầu vào cho quá trình segment.

Q: Làm thế nào để chuyển đổi dữ liệu segment thành dạng vector? A: Để chuyển đổi dữ liệu segment thành dạng vector, bạn có thể sử dụng các công cụ xử lý dữ liệu địa lý như Geopandas. Các công cụ này cho phép bạn chuyển đổi dữ liệu raster thành dạng vector và thực hiện các phép tính trên đối tượng vector.

Q: Quá trình segment cần sử dụng máy tính có GPU không? A: Không bắt buộc, nhưng nếu bạn có máy tính có GPU, thì quá trình segment sẽ nhanh hơn và hiệu suất cao hơn. Bạn có thể sử dụng máy tính không có GPU, nhưng quá trình segment có thể diễn ra chậm hơn.