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AI Segmentation
QGIS
Tutorial

AI Segmentation para QGIS: o guia completo

Um bairro residencial antes e depois da detecção automática de edificações (after)
Um bairro residencial antes e depois da detecção automática de edificações (before)
ImagemDetectado
Drag to compare
Um bairro residencial inteiro, detectado em uma única passada (Hauts-de-Seine, França, sobre imagem do Google Satellite). Arraste o controle para comparar.

O AI Segmentation transforma a imagem que você já tem aberta no QGIS em camadas vetoriais limpas. Ele funciona de duas maneiras. Primeiro o modo Automatic, em que você desenha uma zona, nomeia o objeto e recebe todas as instâncias de uma vez (pegadas de edificações, parcelas, árvores, ruas, painéis solares): roda na nuvem, sem GPU na sua máquina. Depois o modo Manual, um modelo semiautomático que roda localmente no seu computador, sem limite: você clica em um objeto e a IA o contorna. A imagem acima é uma única execução do Automatic, e este guia a percorre ao vivo no QGIS, configuração por configuração.

Instalar e ativar

No QGIS, abra Plugins -> Manage and Install Plugins, procure por AI Segmentation e instale. Depois entre pelo painel (uma aba do navegador, cerca de 15 segundos) e os dois modos ficam prontos.

Painel do AI Segmentation com o seletor Manual/Automatic, pronto para começar
Escolha sua camada de imagem e inicie.

Sua primeira detecção

Objetivo: extrair todas as pegadas de edificações do bairro residencial acima. Uma execução, do início ao fim.

Desenhe sua zona

Clique em Start Automatic AI Segmentation, depois clique ao redor da área no mapa e feche o contorno. Uma imagem nítida e bem contrastada dá os polígonos mais limpos.

A zona desenhada ponto a ponto e depois fechada.

Nomeie o objeto

Digite o objeto (aqui building), ou escolha-o na Library de objetos prontos com prévias.

O passo de configuração: objeto definido como building, cartão de exemplo

Mostre um exemplo (opcional)

Uma palavra nem sempre basta. Draw an example entrega à IA uma amostra da sua própria imagem (mesmo sensor, estação e resolução): contorne um objeto e a IA procura os semelhantes. Exclude a look-alike faz o oposto: contorne um falso positivo para dizer à IA "não é isto". Alguns exemplos mais um nome costumam ser a combinação mais forte, e exemplos sozinhos funcionam quando o objeto não tem um bom nome.

Draw an example e depois Exclude a look-alike: os cartões de referência se atualizam no painel.

Ajuste o Detail

O controle Detail divide sua zona em uma grade de blocos de 1024 px, cada um detectado em resolução plena e recombinado em uma única camada contínua, de modo que objetos que cruzam uma junção são mesclados. Um detalhe mais fino corta blocos menores e encontra objetos menores; o número de blocos se atualiza ao vivo (aqui 9). Não há limite de tamanho para a zona.

Prévia ao vivo da grade de blocos sobre a zona

Detecte

Clique em Detect objects. A zona é processada bloco a bloco e os resultados aparecem ao vivo no mapa. Esta execução encontrou 951 objetos candidatos.

bloco 1 de 9

Resultados parciais aparecendo ao vivo durante a execução

Revise

A detecção abre uma revisão, não uma exportação. Tudo abaixo é instantâneo e não exige nova execução: você filtra e remodela as detecções até a camada ficar do jeito certo. A próxima seção percorre cada controle.

O painel de revisão: contagem, cores de exibição, histograma de confiança

Exporte

Clique em Export polygons. Você recebe uma camada GeoPackage estilizada com um esquema pronto para SIG: class, score, area_m2, perimeter_m. Aqui, 335 pegadas de edificações.

Camada GeoPackage exportada com 335 pegadas de edificações

Tabela de atributos com as colunas class, score, area_m2 e perimeter_m

Os controles da revisão, explicados

Confidence

Cada detecção carrega um score: o quanto a IA está segura de que aquele polígono é realmente o seu objeto. A execução retorna tudo o que é plausível, e o controle Confidence define o score mínimo a manter: arraste para More objects para revelar detecções mais fracas, ou para Only confident para manter só as mais fortes. O histograma acima do controle mostra quantos objetos estão em cada nível, e a contagem se atualiza ao vivo. A mesma execução, percorrida ao vivo entre More objects e Only confident:

Arraste o controle Confidence: a camada e a contagem se atualizam na hora.

Objetos densos e repetitivos como esses telhados pontuam de forma modesta, então começar baixo e ir subindo costuma funcionar melhor do que o contrário. Objetos que você corrigiu à mão são sempre mantidos, qualquer que seja a confiança.

Display colors

Quatro maneiras de olhar as mesmas detecções, cada uma respondendo a uma pergunta diferente. Random (uma cor por objeto) verifica se os vizinhos estão separados. Outline verifica os limites contra a imagem. Confidence mostra onde a IA está segura (amarelo) ou hesitante (roxo), o que indica para onde apontar o controle de confiança. Normal é uma única cor limpa. Apenas visual, a geometria nunca muda.

Os quatro modos de exibição lado a lado: Random, Outline, Confidence, Normal
Mesmas detecções, quatro leituras: Random para separar vizinhos, Outline para verificar limites, Confidence para localizar hesitações, Normal para ver a camada.

Refine detections

A seção Refine detections remodela todos os polígonos de uma vez, instantaneamente:

Painel Refine detections com controles de forma, tamanho e contorno
Controles de forma, tamanho e contorno, aplicados ao vivo à camada inteira.
  • Right angles alinha as arestas a 90 graus, para formas construídas como edificações, piscinas e painéis solares.
  • Round corners suaviza os contornos, para formas naturais como árvores e arbustos.
  • Fill holes fecha os vazios internos de cada polígono.
  • Min / Max size oculta detecções fora de uma faixa de área no terreno, o jeito mais rápido de descartar pequenos ruídos.
  • Simplify outline, Clean edges e Expand/Contract ajustam o próprio contorno em detalhe.

O mesmo truque em qualquer coisa

O modo Automatic está a uma entrada de distância de um trabalho completamente diferente: troque a palavra, receba outra camada. Parcelas agrícolas em mais de 5 km²:

Parcelas agrícolas antes e depois da detecção automática (after)
Parcelas agrícolas antes e depois da detecção automática (before)
ImagemDetectado
Drag to compare
Prompt: farm field. Cerca de 250 parcelas em 5 km2, uma execução.

Ou as fileiras de painéis de uma usina solar:

Fileiras de painéis de uma usina solar antes e depois da detecção automática (after)
Fileiras de painéis de uma usina solar antes e depois da detecção automática (before)
ImagemDetectado
Drag to compare
Prompt: solar panel. Dezenas de fileiras, uma execução.

Árvores, carros, estufas, piscinas, painéis solares, tudo funciona da mesma forma; a Library no painel lista objetos prontos com prévias, caso você prefira não adivinhar a formulação.

Modo Manual

O modo Manual é um modelo semiautomático que roda localmente na sua própria máquina, sem limite e offline, após uma configuração única de um clique a partir do painel. A interação é sempre a mesma: você clica em um objeto e a IA contorna ele de uma vez, e então o clique esquerdo adiciona área e o clique direito exclui uma parte indesejada, de modo que alguns cliques transformam uma estimativa grosseira em um contorno limpo. Os mesmos controles de forma do Automatic (Simplify outline, Round corners, Right angles, Expand/Contract, Fill holes) se aplicam à seleção em tempo real. Save polygon a confirma (ela fica verde), você passa para o próximo objeto, e Export polygons to a layer exporta tudo quando você termina.

O painel Manual: um ponto verde para o clique esquerdo que adiciona, uma cruz vermelha para o clique direito que exclui, os controles Refine selection e o botão Save polygon destacado
Um único painel, toda a interação: clique esquerdo para adicionar, clique direito para excluir, refine a forma, depois Save polygon (destacado) para confirmar.

O modo Manual se justifica de duas formas, e o jeito mais rápido de conhecê-lo é como ferramenta de reparo de uma execução Automatic.

Corrigir um resultado Automatic à mão

Uma passada do Automatic leva você quase até o fim, mas uma cena densa sempre deixa algumas imperfeições: um contorno que vaza para o vizinho, um pátio que o modelo dividiu em dois, alguns poucos edifícios que ele nunca captou. Direto na revisão, Refine in Manual mode abre exatamente essas detecções no Manual para você corrigi-las ponto a ponto, sem relançar nada e sem gastar novos créditos.

O botão Refine in Manual mode dentro do painel de revisão do Automatic
Refine in Manual mode, a partir da revisão: corrija o resultado automático à mão em vez de relançá-lo.

Cada detecção chega como um objeto editável. Clique direito dentro de uma para reabri-la e recortar uma parte sobre-segmentada; clique esquerdo dentro dela para fazê-la crescer de volta. Clique em uma área vazia para adicionar um edifício que a passada perdeu, Delete descarta um que você não quer, e S mantém aquele que está bom (ele fica verde). Quando a camada estiver correta, vá em Back to review e exporte juntos os polígonos automáticos e os feitos à mão.

Refine in Manual mode reabre as detecções automáticas como objetos editáveis: o clique esquerdo aumenta uma, o clique direito a apara, S a mantém. Depois Back to review para exportar tudo.

Segmentar do zero, objeto por objeto

Você também pode pular o Automatic por completo e segmentar elemento por elemento, cada um com seu próprio contorno limpo. Como o modelo roda na sua máquina, ele é sem limite e não custa créditos, o que faz dele a ferramenta certa quando você precisa de dez objetos precisos em vez de mil, ou quando quer controle total sobre cada contorno. Mesma regra de imagem do Automatic: qualquer raster visível funciona, de um GeoTIFF a uma ortofoto de drone a um mapa base XYZ/WMS.

Escolha Manual e comece

No painel, mantenha a aba Manual selecionada, escolha sua camada de imagem, e clique em Start Manual AI Segmentation. O modelo carrega uma vez, e então cada clique é instantâneo.

Clique em um objeto

Clique em qualquer lugar do objeto e o modelo local o contorna de uma vez. Aqui, um único clique em um edifício isolado.

Um único clique esquerdo, e a IA contorna o edifício inteiro

Corrija com um clique ou dois

O clique esquerdo adiciona área que o modelo perdeu; o clique direito exclui uma parte que ele pegou por engano. O contorno se atualiza a cada clique. O ponto verde é um ponto positivo, a cruz vermelha é um ponto negativo.

Um ponto positivo mantém o edifício, um ponto negativo exclui a praça que ele ultrapassou

Salve e continue

Save polygon (ou pressione S) confirma a seleção: ela fica verde e entra na camada, e o painel fica pronto para o próximo objeto. O modelo funciona melhor um elemento de cada vez.

O polígono salvo, agora verde e parte da camada

Exporte para uma camada

Quando você tiver todos os seus objetos, Export polygons to a layer grava um GeoPackage estilizado com um esquema limpo (label e area_m2), pronto para o SIG.

Os quatro edifícios desenhados à mão exportados como uma camada GeoPackage limpa

Teste no seu próprio mapa

O melhor teste é uma zona em que você realmente trabalha: instale o AI Segmentation, rode-o nela e compare a camada com o que você teria digitalizado à mão. E se algo se comportar de forma estranha, o botão ? Help no painel fala diretamente conosco.

Written byLilien Auger
·10 min read
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