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ディープ ラーニング用のトレーニング データをエクスポート (Export Training Data For Deep Learning)

Spatial Analyst のライセンスで利用可能。

  • サマリー
  • 使用法
  • 構文
  • コードのサンプル
  • 環境
  • ライセンス情報

サマリー

リモート センシング画像を使用して、ラベルが付いたベクターまたはラスター データをディープ ラーニング トレーニング データセットに変換します。出力は画像チップのフォルダー、および指定した形式のメタデータ ファイルのフォルダーです。

使用法

  • このツールは、Google TensorFlow や Microsoft CNTK などのサード パーティ製ディープ ラーニング アプリケーションをサポートするトレーニング データセットを作成します。

  • 既存の分類トレーニング サンプル データや、建物フットプリント レイヤーなどの GIS フィーチャクラス データを使用して、ソース画像からのクラス サンプルを含む画像チップを生成します。多くの場合、画像チップは 256 ピクセル (行) x 256 ピクセル (列) です (トレーニング サンプルのサイズがこれより大きくない場合)。

  • ディープ ラーニング クラス トレーニング サンプルは、画像チップと呼ばれる対象のフィーチャまたはクラスを含む小さなサブイメージに基づきます。

構文

ExportTrainingDataForDeepLearning (in_raster, out_folder, in_class_data, image_chip_format, {tile_size_x}, {tile_size_y}, {stride_x}, {stride_y}, {output_nofeature_tiles}, {metadata_format}, {start_index})
パラメーター説明データ タイプ
in_raster

入力ソース画像。通常は、マルチスペクトル画像です。

入力ソース画像のタイプの例としては、マルチスペクトル衛星、ドローン、航空、または NAIP (National Agriculture Imagery Program) 画像などが挙げられます。

Raster Dataset; Raster Layer
out_folder

出力画像チップとメタデータを格納するフォルダーを指定します。

Directory
in_class_data

ベクターまたはラスター形式のラベル付きデータ。

ベクター入力は、ArcGIS Desktop [画像分類] ツールバーで生成されたトレーニング サンプル形式に従う必要があります。

ラスター入力は、[ラスターの分類 (Classify Raster)] ツールで生成された分類ラスター形式に従う必要があります。

Feature Dataset; Feature Layer; Raster Dataset; Raster Layer
image_chip_format

画像チップ出力のラスター形式。

  • TIFF —TIFF 形式
  • PNG —PNG 形式
  • JPEG —JPEG 形式
  • MRF —MRF 形式
String
tile_size_x
(オプション)

画像チップの X ディメンションのサイズ。

Long
tile_size_y
(オプション)

画像チップの Y ディメンションのサイズ。

Long
stride_x
(オプション)

次の画像チップを作成する際に X 方向に移動する距離。

ストライドがタイル サイズと等しい場合、オーバーラップは発生しません。ストライドがタイル サイズの半分と等しい場合は、50% のオーバーラップが発生します。

Long
stride_y
(オプション)

次の画像チップを作成する際に Y 方向に移動する距離。

ストライドがタイル サイズと等しい場合、オーバーラップは発生しません。ストライドがタイル サイズの半分と等しい場合は、50% のオーバーラップが発生します。

Long
output_nofeature_tiles
(オプション)

ラベル付きデータが重なる画像チップをエクスポートするかどうかを選択します。

  • ALL_TILES —ラベル付きデータが重ならない画像チップを含む、すべての画像チップをエクスポートします。これがデフォルト設定です。
  • ONLY_TILES_WITH_FEATURES —ラベル付きデータが重なる画像チップのみをエクスポートします。
Boolean
metadata_format
(オプション)

出力メタデータ ラベルの形式。トレーニング データの出力メタデータ ラベルには、[KITTI] の四角形、[PASCAL VOC] の四角形および [分類タイル] (クラス マップ) の 3 つのオプションがあります。入力トレーニング サンプル データが建物レイヤーなどのフィーチャクラス レイヤーまたは標準分類トレーニング サンプル ファイルの場合、KITTI または PASCAL VOC の四角形オプションを使用します。出力メタデータは、最小境界範囲内のトレーニング サンプル データを含む *.txt ファイルまたは *.xml ファイルです。メタデータ ファイルの名前は、入力ソース画像名と一致します。入力トレーニング サンプル データがクラス マップの場合、出力メタデータ形式のオプションとして [分類タイル] を使用します。

  • KITTI_rectangles —メタデータは、KITTI (Karlsruhe Institute of Technology and Toyota Technological Institute) オブジェクト検出評価データセットと同じ形式に従います。KITTI データセットは、Vision Benchmark Suite です。これがデフォルト設定です。ラベル ファイルは、プレーン テキスト ファイルです。数値または文字列のすべての値はスペースで区切られ、各行は 1 つのオブジェクトと対応しています。
  • PASCAL_VOC_rectangles —メタデータは、PASCAL_VOC (Pattern Analysis, Statistical Modeling and Computational Learning, Visual Object Classes) データセットと同じ形式に従います。PASCAL VOC データセットは、オブジェクト クラスの認識のために標準化された画像データ セットです。ラベル ファイルは XML ファイルで、画像名、クラス値、境界四角形に関する情報が含まれています。
  • Classified_Tiles —このオプションは、入力画像チップごとに 1 つの分類画像チップを出力します。各画像チップに他のメタデータはありません。クラス名やクラス値、出力統計などクラスの詳細は、統計情報の出力のみに含まれています。

以下の表は、KITTI メタデータ形式の 15 の値を示しています。ツールでは、15 の値の中でクラス名 (列 1)、4 つの画像座標位置で構成される最小境界範囲 (列 5 ~ 8) の 5 つの値のみが使用されます。最小境界範囲には、ディープ ラーニング分類器に使用されるトレーニング チップが含まれます。

列名前説明

1

クラス値

stats.txt ファイルにリストされたオブジェクトのクラス値。

2

未使用

3

未使用

4

未使用

5 - 8

BBOX

画像内にあるオブジェクトの 2 次元の境界四角形。0 ベースの画像空間座標インデックスに基づきます。境界四角形には、上下左右のピクセルに対応する 4 つの座標が含まれています。

9 - 11

未使用

12 - 14

未使用

15

未使用

詳細については、「KITTI メタデータ形式 KITTI メタデータ」をご参照ください。

PASCAL VOC の例を以下に示します。

<?xml version=”1.0”?>
- <layout>
      <image>000000000</image>
      <object>1</object>
    - <part>
         <class>1</class>
       - <bndbox>
            <xmin>31.85</xmin>
            <ymin>101.52</ymin>
            <xmax>256.00</xmax>
            <ymax>256.00</ymax>
         </bndbox>
      </part>
  </layout>

詳細については、「PASCAL Visual Object ClassesPASCAL Visual Object Classes」をご参照ください。

String
start_index
(オプション)

画像チップのシーケンスの開始インデックスを設定できます。これにより、既存のシーケンスに画像チップを追加することができます。デフォルト値は 0 です。

Long

コードのサンプル

ExportTrainingDataForDeepLearning (ディープ ラーニング用のトレーニング データをエクスポート) の例 1 (Python ウィンドウ)

この例では、ディープ ラーニング用のトレーニング サンプルを作成します。

from arcpy.sa import *

ExportTrainingDataForDeepLearning("c:/test/image.tif", "c:/test/outfolder", 
                                 "c:/test/training.shp", "TIFF", "256", 
                                 "256", "128", "128", "NO", "KITTI_rectangles")
ExportTrainingDataForDeepLearning (ディープ ラーニング用のトレーニング データをエクスポート) の例 2 (スタンドアロン スクリプト)

この例では、ディープ ラーニング用のトレーニング サンプルを作成します。

# Import system modules and check out ArcGIS Spatial Analyst extension license
import arcpy
arcpy.CheckOutExtension("Spatial")
from arcpy.sa import *

# Set local variables
inRaster = "c:/test/image.tif"
out_folder = "c:/test/outfolder"
in_training = "c:/test/training.shp"
image_chip_format = "TIFF"
tile_size_x = "256"
tile_size_y = "256"
stride_x="128"
stride_y="128"
output_nofeature_tiles="NO"
metadata_format="KITTI_rectangles"

# Execute 
ExportTrainingDataForDeepLearning(inRaster, out_folder, in_training, 
                                 image_chip_format,tile_size_x, tile_size_y, 
                                 stride_x, stride_y,output_nofeature_tiles, 
                                 metadata_format)

環境

  • 範囲

ライセンス情報

  • ArcGIS Desktop Basic: 次のものが必要 Spatial Analyst
  • ArcGIS Desktop Standard: 次のものが必要 Spatial Analyst
  • ArcGIS Desktop Advanced: 次のものが必要 Spatial Analyst

関連トピック

  • セグメンテーションと分類ツールセットの概要

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