6,937 research outputs found

    Training of Crisis Mappers and Map Production from Multi-sensor Data: Vernazza Case Study (Cinque Terre National Park, Italy)

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    This aim of paper is to presents the development of a multidisciplinary project carried out by the cooperation between Politecnico di Torino and ITHACA (Information Technology for Humanitarian Assistance, Cooperation and Action). The goal of the project was the training in geospatial data acquiring and processing for students attending Architecture and Engineering Courses, in order to start up a team of "volunteer mappers". Indeed, the project is aimed to document the environmental and built heritage subject to disaster; the purpose is to improve the capabilities of the actors involved in the activities connected in geospatial data collection, integration and sharing. The proposed area for testing the training activities is the Cinque Terre National Park, registered in the World Heritage List since 1997. The area was affected by flood on the 25th of October 2011. According to other international experiences, the group is expected to be active after emergencies in order to upgrade maps, using data acquired by typical geomatic methods and techniques such as terrestrial and aerial Lidar, close-range and aerial photogrammetry, topographic and GNSS instruments etc.; or by non conventional systems and instruments such us UAV, mobile mapping etc. The ultimate goal is to implement a WebGIS platform to share all the data collected with local authorities and the Civil Protectio

    Generative Street Addresses from Satellite Imagery

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    We describe our automatic generative algorithm to create street addresses from satellite images by learning and labeling roads, regions, and address cells. Currently, 75% of the world’s roads lack adequate street addressing systems. Recent geocoding initiatives tend to convert pure latitude and longitude information into a memorable form for unknown areas. However, settlements are identified by streets, and such addressing schemes are not coherent with the road topology. Instead, we propose a generative address design that maps the globe in accordance with streets. Our algorithm starts with extracting roads from satellite imagery by utilizing deep learning. Then, it uniquely labels the regions, roads, and structures using some graph- and proximity-based algorithms. We also extend our addressing scheme to (i) cover inaccessible areas following similar design principles; (ii) be inclusive and flexible for changes on the ground; and (iii) lead as a pioneer for a unified street-based global geodatabase. We present our results on an example of a developed city and multiple undeveloped cities. We also compare productivity on the basis of current ad hoc and new complete addresses. We conclude by contrasting our generative addresses to current industrial and open solutions. Keywords: road extraction; remote sensing; satellite imagery; machine learning; supervised learning; generative schemes; automatic geocodin

    Automated Visual Database Creation For A Ground Vehicle Simulator

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    This research focuses on extracting road models from stereo video sequences taken from a moving vehicle. The proposed method combines color histogram based segmentation, active contours (snakes) and morphological processing to extract road boundary coordinates for conversion into Matlab or Multigen OpenFlight compatible polygonal representations. Color segmentation uses an initial truth frame to develop a color probability density function (PDF) of the road versus the terrain. Subsequent frames are segmented using a Maximum Apostiori Probability (MAP) criteria and the resulting templates are used to update the PDFs. Color segmentation worked well where there was minimal shadowing and occlusion by other cars. A snake algorithm was used to find the road edges which were converted to 3D coordinates using stereo disparity and vehicle position information. The resulting 3D road models were accurate to within 1 meter

    End-to-End Learning of Driving Models with Surround-View Cameras and Route Planners

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    For human drivers, having rear and side-view mirrors is vital for safe driving. They deliver a more complete view of what is happening around the car. Human drivers also heavily exploit their mental map for navigation. Nonetheless, several methods have been published that learn driving models with only a front-facing camera and without a route planner. This lack of information renders the self-driving task quite intractable. We investigate the problem in a more realistic setting, which consists of a surround-view camera system with eight cameras, a route planner, and a CAN bus reader. In particular, we develop a sensor setup that provides data for a 360-degree view of the area surrounding the vehicle, the driving route to the destination, and low-level driving maneuvers (e.g. steering angle and speed) by human drivers. With such a sensor setup we collect a new driving dataset, covering diverse driving scenarios and varying weather/illumination conditions. Finally, we learn a novel driving model by integrating information from the surround-view cameras and the route planner. Two route planners are exploited: 1) by representing the planned routes on OpenStreetMap as a stack of GPS coordinates, and 2) by rendering the planned routes on TomTom Go Mobile and recording the progression into a video. Our experiments show that: 1) 360-degree surround-view cameras help avoid failures made with a single front-view camera, in particular for city driving and intersection scenarios; and 2) route planners help the driving task significantly, especially for steering angle prediction.Comment: to be published at ECCV 201

    Guidance in feature extraction to resolve uncertainty

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    Automated Feature Extraction (AFE) plays a critical role in image understanding. Often the imagery analysts extract features better than AFE algorithms do, because analysts use additional information. The extraction and processing of this information can be more complex than the original AFE task, and that leads to the “complexity trap”. This can happen when the shadow from the buildings guides the extraction of buildings and roads. This work proposes an AFE algorithm to extract roads and trails by using the GMTI/GPS tracking information and older inaccurate maps of roads and trails as AFE guides

    An Orientation & Mobility Aid for People with Visual Impairments

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    Orientierung&Mobilität (O&M) umfasst eine Reihe von Techniken für Menschen mit Sehschädigungen, die ihnen helfen, sich im Alltag zurechtzufinden. Dennoch benötigen sie einen umfangreichen und sehr aufwendigen Einzelunterricht mit O&M Lehrern, um diese Techniken in ihre täglichen Abläufe zu integrieren. Während einige dieser Techniken assistive Technologien benutzen, wie zum Beispiel den Blinden-Langstock, Points of Interest Datenbanken oder ein Kompass gestütztes Orientierungssystem, existiert eine unscheinbare Kommunikationslücke zwischen verfügbaren Hilfsmitteln und Navigationssystemen. In den letzten Jahren sind mobile Rechensysteme, insbesondere Smartphones, allgegenwärtig geworden. Dies eröffnet modernen Techniken des maschinellen Sehens die Möglichkeit, den menschlichen Sehsinn bei Problemen im Alltag zu unterstützen, die durch ein nicht barrierefreies Design entstanden sind. Dennoch muss mit besonderer Sorgfalt vorgegangen werden, um dabei nicht mit den speziellen persönlichen Kompetenzen und antrainierten Verhaltensweisen zu kollidieren, oder schlimmstenfalls O&M Techniken sogar zu widersprechen. In dieser Dissertation identifizieren wir eine räumliche und systembedingte Lücke zwischen Orientierungshilfen und Navigationssystemen für Menschen mit Sehschädigung. Die räumliche Lücke existiert hauptsächlich, da assistive Orientierungshilfen, wie zum Beispiel der Blinden-Langstock, nur dabei helfen können, die Umgebung in einem limitierten Bereich wahrzunehmen, während Navigationsinformationen nur sehr weitläufig gehalten sind. Zusätzlich entsteht diese Lücke auch systembedingt zwischen diesen beiden Komponenten — der Blinden-Langstock kennt die Route nicht, während ein Navigationssystem nahegelegene Hindernisse oder O&M Techniken nicht weiter betrachtet. Daher schlagen wir verschiedene Ansätze zum Schließen dieser Lücke vor, um die Verbindung und Kommunikation zwischen Orientierungshilfen und Navigationsinformationen zu verbessern und betrachten das Problem dabei aus beiden Richtungen. Um nützliche relevante Informationen bereitzustellen, identifizieren wir zuerst die bedeutendsten Anforderungen an assistive Systeme und erstellen einige Schlüsselkonzepte, die wir bei unseren Algorithmen und Prototypen beachten. Existierende assistive Systeme zur Orientierung basieren hauptsächlich auf globalen Navigationssatellitensystemen. Wir versuchen, diese zu verbessern, indem wir einen auf Leitlinien basierenden Routing Algorithmus erstellen, der auf individuelle Bedürfnisse anpassbar ist und diese berücksichtigt. Generierte Routen sind zwar unmerklich länger, aber auch viel sicherer, gemäß den in Zusammenarbeit mit O&M Lehrern erstellten objektiven Kriterien. Außerdem verbessern wir die Verfügbarkeit von relevanten georeferenzierten Datenbanken, die für ein derartiges bedarfsgerechtes Routing benötigt werden. Zu diesem Zweck erstellen wir einen maschinellen Lernansatz, mit dem wir Zebrastreifen in Luftbildern erkennen, was auch über Ländergrenzen hinweg funktioniert, und verbessern dabei den Stand der Technik. Um den Nutzen von Mobilitätsassistenz durch maschinelles Sehen zu optimieren, erstellen wir O&M Techniken nachempfundene Ansätze, um die räumliche Wahrnehmung der unmittelbaren Umgebung zu erhöhen. Zuerst betrachten wir dazu die verfügbare Freifläche und informieren auch über mögliche Hindernisse. Weiterhin erstellen wir einen neuartigen Ansatz, um die verfügbaren Leitlinien zu erkennen und genau zu lokalisieren, und erzeugen virtuelle Leitlinien, welche Unterbrechungen überbrücken und bereits frühzeitig Informationen über die nächste Leitlinie bereitstellen. Abschließend verbessern wir die Zugänglichkeit von Fußgängerübergängen, insbesondere Zebrastreifen und Fußgängerampeln, mit einem Deep Learning Ansatz. Um zu analysieren, ob unsere erstellten Ansätze und Algorithmen einen tatsächlichen Mehrwert für Menschen mit Sehschädigung erzeugen, vollziehen wir ein kleines Wizard-of-Oz-Experiment zu unserem bedarfsgerechten Routing — mit einem sehr ermutigendem Ergebnis. Weiterhin führen wir eine umfangreichere Studie mit verschiedenen Komponenten und dem Fokus auf Fußgängerübergänge durch. Obwohl unsere statistischen Auswertungen nur eine geringfügige Verbesserung aufzeigen, beeinflußt durch technische Probleme mit dem ersten Prototypen und einer zu geringen Eingewöhnungszeit der Probanden an das System, bekommen wir viel versprechende Kommentare von fast allen Studienteilnehmern. Dies zeigt, daß wir bereits einen wichtigen ersten Schritt zum Schließen der identifizierten Lücke geleistet haben und Orientierung&Mobilität für Menschen mit Sehschädigung damit verbessern konnten

    Advanced Location-Based Technologies and Services

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    Since the publication of the first edition in 2004, advances in mobile devices, positioning sensors, WiFi fingerprinting, and wireless communications, among others, have paved the way for developing new and advanced location-based services (LBSs). This second edition provides up-to-date information on LBSs, including WiFi fingerprinting, mobile computing, geospatial clouds, geospatial data mining, location privacy, and location-based social networking. It also includes new chapters on application areas such as LBSs for public health, indoor navigation, and advertising. In addition, the chapter on remote sensing has been revised to address advancements

    Big Data Computing for Geospatial Applications

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    The convergence of big data and geospatial computing has brought forth challenges and opportunities to Geographic Information Science with regard to geospatial data management, processing, analysis, modeling, and visualization. This book highlights recent advancements in integrating new computing approaches, spatial methods, and data management strategies to tackle geospatial big data challenges and meanwhile demonstrates opportunities for using big data for geospatial applications. Crucial to the advancements highlighted in this book is the integration of computational thinking and spatial thinking and the transformation of abstract ideas and models to concrete data structures and algorithms
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