Google “Global Localization” 技术改善地图导航

昨天 Wall Street Joural 展示了 Google Maps 最新的测试功能 AR Walking,Google 最新亦在 AI Blog 介绍了这项名为 Global Localization 的新技术。

GPS 定位有限制
Google Maps 地图可以提示用家方向,指示用家往东走往西走前往目的地。Google Maps 本身就是靠 GPS 定位,再配合装置置指南针作指示,但其实本身有很大限制。首先 GPS 是要接收衞星讯号作定位,但在高楼大厦密集的城市街道内,只能看到一小片天空,再加上建筑物反射影响。在城市街道内定位准确不高,有时甚至跳至街道另一边甚至更远。GPS 本身只提供定位并没有方向指向性,方向就要靠装置内的电子指南针,同样地电子指南针也受周遭环境影响,例如建筑物, 汽车, 电线管道等,指示方向亦会有偏差。

GPS limitation in street

整合街景, AI
为提升地图定位和方向的准确性,Google 提出了整合 Visual Positioning Services (VPS), 街景, 以及机器学习的 Global Localization 新技术。

Global Localization

VPS 技术就是透过相机镜头的所见影像进行对比,判断所在位置和方向。VPS 系统首先要为一些著名建筑, 地标等,依据它的位置和外形等建立一个大规模的检索系统。VPS 要为装置进行定位时,就可依靠装置相机拍摄所得影像,再对比检索系统比较两者影像,就可得知位置和方向。

Visual Positioning

而 Google 街景地图多年来在全球拍摄了无数的街景相片,就成为了 VPS 检索系统的资料来源,分析街景相片就可制作出 VPS 的数据库可用作定位。不过由于街景相片可能是多年前拍摄,跟今天已有变化,例如树木长高了,建筑物装饰改动了,楼宇可能已拆掉,街景相片亦会有车辆穿梭。所以要先在相片中找出一些恒久物件建筑作参考点,并将一些随时间变化又或临时物件辨认出来。这部份就要靠 Machine Learning 机器学习帮助,这样就可以将重要参考点找出,并忽视其他例如树, 临时装饰等部份。

用家往后使用 Google Maps 时,就可以利用装置相机配合 Global Localization 技术进行定位辨别方向。有了这项新技术后,Google Maps 亦可以配合 Augmented Reality 扩张实境使用,在相机镜头上标示建筑物, 街名,加上方向指示等,就如昨天所介绍的 AR Walking。Google 表示这项新功能已向少部份的 Google Maps 本地向导开放,测试真实使用情况以收集更多意见。

AR Walking

Source: Google AI Blog

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