QGIS AI 影像分割教學：AI Segmentation 完整指南
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AI Segmentation 將您已在 QGIS 中開啟的影像，轉成乾淨的向量圖層。畫出一個區域，輸入物件，所有符合的結果都會以可編輯、可匯出的多邊形回傳。它在我們的伺服器上執行，所以不需要顯示卡，也不用安裝笨重的東西。這是我們自己打造的工具，所以這篇指南講的就是我們自己的工具。
中開啟的影像，轉成乾淨的向量圖層。畫出一個區域，輸入物件，所有符合的結果都會以可編輯、可匯出的多邊形回傳。它在我們的伺服器上執行，所以不需要顯示卡，也不用安裝笨重的東西。這是我們自己打造的工具，所以這篇指南講的就是我們自己的工具。它有兩種使用方式。
Automatic
Every object in a zone, at once
- What it does
- Draw a zone, name an object, get every instance.
- Where it runs
- In the cloud. Nothing heavy on your machine.
- What it costs
- Counts the ground it covers, shown before you start.
- Use it for
- Hundreds or thousands of objects over an area.
Semi-Auto
One object per click
- What it does
- Click an object. The AI outlines it, you save it.
- Where it runs
- On your computer after a one-click setup, or on ours. You pick.
- What it costs
- Free on your computer with no counter, and it works offline.
- Use it for
- Ten exact objects, or a boundary you control.
本指南會先在 QGIS 中實際執行自動模式，接著介紹檢視步驟，讓您在不支付第二次執行費用的情況下調整圖層。
安裝與登入
依序點選「外掛程式」→「管理並安裝外掛程式」，搜尋 AI Segmentation 並按下「安裝外掛程式」。面板會在右側開啟。
從面板登入後即可開始使用。兩種模式一開始都免費：自動模式每月提供免費的地面區域額度，半自動模式則在您自己的電腦上執行，完全不會扣除額度。
頂部的切換開關用來選擇模式，下面則選擇網格圖層。
自動模式：第一次執行
目標是在一次執行中，從住宅區萃取出所有建物輪廓。以下是完整流程，從空白面板一路到地圖上的偵測結果。
影片背後的五個步驟，逐一說明如下。
選擇影像並開始
選擇網格圖層，然後點擊 開始自動 AI Segmentation。執行期間圖層會被鎖定，因此中途不會有任何內容在您操作時移動。
繪製您的區域
在區域周圍點擊，最後回到第一個點以閉合線段。形狀任您選擇：免費帳戶每月可涵蓋 1.5 km² 的地面區域，Pro 則涵蓋 200 km²，而且您繪製的區域沒有大小限制。按 Backspace 可復原一個點。
描述要尋找的內容
輸入一或兩個字：building、tree、car。第一次執行最容易在這一步出錯，因此輸入框旁的 範例庫 讓您從真實的前後對照預覽中選擇，不必靠猜。
展示它的樣子
一個詞不一定足夠。在地圖上繪製會從您自己的影像中勾勒出一個物件，讓 AI 尋找外觀相似的物件。最多可提供三個範例，通常兩個比一個效果更好。
設定精細度
您的區域會被切成多個圖磚，每個圖磚先以完整解析度偵測，再無縫拼接回去，因此跨越接縫的物件仍會完整呈現。精度越高，能找到的物件越小，計入的地面區域也越大。面板會在開始前顯示這次執行涵蓋的範圍。
在消耗任何額度之前，整個設定流程都能放在一個畫面中。範例庫的範本上方是您自己的執行紀錄：最近顯示物件數與圖磚數，收藏則顯示您標記的項目。重新開啟其中一項，就會還原當時的文字。
接著點擊 偵測物件。圖磚會被送出，多邊形則會隨結果回傳並繪製在地圖上。這次執行回傳了 646 個候選項目。
檢視：三個步驟，可任意順序進行
偵測結果會開啟 檢視，而不是直接產生完成的圖層。大部分工作都在這裡完成。綠色按鈕會指出下一步，但您不必依照那個順序進行。
1Keep
Which objects survive
- Confidence
- Min / max size
2Correct
Fix one polygon at a time
- Edit by AI or by hand
- Add, merge, delete
3Shapes
How every outline looks
- Right angles, fill holes
- Points, trim, grow
Go back to any step, in any order. Instant, and free.
1 保留：決定哪些物件留下
每個偵測結果都有一個 分數。信心度設定最低門檻，大小隱藏超出地面面積範圍的項目，標題下方的文字則統計目前留下的結果：51 of 646 shown · 595 hidden by the filters。任何您修正或手動繪製的內容，都會保留，不受這兩個滑桿影響。
兩個滑桿捨棄的內容，大多數都很小、分數低，而且不是您要找的物件。
2 修正：一次處理一個多邊形
點擊多邊形後，它會單獨開啟。在您操作時，畫面上的其他內容都不會移動。
頂部的切換開關用來選擇修正方式。它顯示為 AI | 手動，其中「手動」就是指手動處理這一個多邊形。
AI 方法會在您的電腦上使用模型。點擊 AI 漏掉的部分，輪廓就會擴大；在 AI 誤抓的部分按右鍵，輪廓就會縮回。
手動方法會在該多邊形上提供 QGIS 自己的數化工具，包括 移動點、重繪邊線與 分割。
同一個步驟也能處理缺少的內容，以及不該存在的內容。
- 新增遺漏的多邊形。 指向流程中完全沒有捕捉到的物件，區域模型就會免費勾勒出它的輪廓。您也可以自行繪製它的角點。
- 與鄰近物件合併，將模型錯誤分成兩個部分的建物合併起來。
- 刪除此多邊形，移除您不需要的項目。
- 清理此輪廓，只為該物件開啟形狀控制項。手動處理時，這裡會顯示 先簡化此輪廓，並在「點數」開啟，因為要讓 96 點的輪廓角落可拖曳，必須先減少點數。
- 復原上一步與 全部清除，可以逐步撤銷修正。
3 形狀：一次清理所有輪廓
最後一個步驟會即時重塑整個圖層，而且只會碰觸輪廓。形狀決定輪廓的樣式，輪廓則用來微調邊線。
共有七個控制項，但一次執行通常不會用到超過兩個。
| 控制項 | 功能 | 適用情境 |
|---|---|---|
| 直角 | 將牆面吸附到 90 度與 45 度 | 建物、泳池、太陽能板 |
| 圓角 | 柔化輪廓 | 樹木、灌木，以及任何自然生長的物件 |
| 填補孔洞 | 關閉內部間隙，可設定大小上限 | 屋頂結果呈現斑點狀 |
| 點數 | 設定每個輪廓保留的點數 | 輪廓看起來像像素階梯 |
| 簡化 | 移除靠近直線邊緣的點 | 您想使用較早期的距離型簡化器 |
| 修剪尖刺 | 削除邊緣上細薄且參差不齊的部分 | 物件帶有毛刺與細長突起 |
| 擴張／收縮 | 將每個邊界向外或向內推移 | 圖層整體一致地偏短或偏長 |
直角與圓角是相反的選擇，因此勾選其中一個後，另一個會變成灰色。在建物上，直角的影響最大，接著是 點數：逐像素描出的遮罩每隔幾公分就可能有一個點，因此降低點數會先移除最細小的細節，同時保留角落。
當執行結果看起來像土地覆蓋時，才會出現最後一個控制項。共用邊界會讓相鄰形狀共用一條精確的邊界，而不是留下髮絲般的間隙。兩棟建物之間的間隙是真實資料，因此在那種情況下不會提供這個選項。
匯出，再繞一輪
用四種方式查看同一個圖層。 偵測結果顯示方式位於面板底部，在每個步驟中都會顯示。它只改變您看到的內容，不會改變幾何形狀。
- 獨立，每個物件使用一種顏色，用來確認相鄰物件是分開的，而不是融合在一起。
- 輪廓，只顯示邊界，用來和下方的影像比對。
- 信心度，依分數加上陰影，讓保留步驟的滑桿顯示您即將捨棄的內容。
- 正常，使用單一乾淨顏色顯示完成的圖層。
來回調整正是這個流程的重點。 您修正的多邊形會成為該多邊形的新基礎，形狀控制項也會和其他內容一起重新套用到它。您可以隨時重新調整，次數不限：這些操作會立即完成，也不會消耗費用。唯一會消耗額度的控制項是 重新執行整個區域，用於文字描述本身有誤的情況。
接著匯出。 匯出多邊形會寫入一個套用樣式的 GeoPackage，檔名會依物件與日期命名，並包含 Label、Class、Confidence、Area (m²) 與 Perimeter (m)。面積與長度採用實地公尺，因此您從檔案讀到的內容會和 QGIS 計算出的結果一致。
半自動模式：一次處理一個物件
另一種模式會在每次點擊時分割一個物件。點擊物件後，它會一次完成輪廓繪製。左鍵點擊可加入遺漏的部分，右鍵點擊可移除誤抓的部分，接著儲存輪廓。
當您需要十個精確物件，而不是一千個大致正確的物件，或需要完全控制邊界時，就適合使用這個模式。
「開始」按鈕旁的兩張卡片會詢問要由哪個 AI 回應這次點擊：
- 我的電腦。 模型會在您自己的電腦上執行，因此不會將任何內容傳送到其他地方，也完全沒有計數器。模型只需下載一次，大小約幾百 MB，之後即可離線使用。
- 雲端 AI。 改由較大型的模型回應。不需要安裝任何內容，因此第一次點擊就能開始，而且準確度更高。點擊本身免費。儲存時會扣除每月額度中的一個物件，而再次儲存同一個物件永遠不會重複計算。
您可以在「開始」時選擇模式，下一個工作階段也可以改選另一種。
偵測如何運作
兩種模式都接受 text prompt，並在一次執行中回傳所有符合的結果。正因為如此，這篇指南才會這樣寫。
它接受一個詞。 以點擊為基礎的工具一次接受一次點擊或一個框，一次一個物件。這個接受文字，所以在畫好的區域上輸入 building 就是有效的 prompt。
它找出每一個實例。 以點擊為基礎的工具只回傳游標下的那一個東西。這個會在一次執行中全部回傳，這就是把一下午的點擊變成單次執行的關鍵。
代價是硬體。為此打造的模型沒有實用的 CPU 路徑，所以自己執行需要支援 CUDA 的 NVIDIA 顯示卡，這就排除了每一台 Mac、每一張 AMD 顯示卡，以及每一台只用內建顯示的筆電。下一節就是我們怎麼解決這個問題。
不需要 GPU，也不需要安裝大型元件
自動模式會在我們的伺服器上執行模型。外掛安裝到您電腦上的內容只有面板與網路呼叫，因此安裝方式就是一般的 QGIS 外掛安裝，不需要其他元件：不需要 CUDA、不需要 PyTorch，也不需要將模型權重存放在磁碟上。
2019 年的 MacBook 和配備 RTX 4090 的工作站會以相同速度得到相同結果，因為兩者都不負責執行這項工作。取捨在於自動模式需要網路連線，而且執行結果會計入您的每月地面區域額度。
有一種方式會留在您的電腦上。在半自動模式中，我的電腦卡片會下載一次較小的模型，大小約幾百 MB，之後離線回應每次點擊。任何內容都不會離開電腦，也不會計入額度。它的準確度低於雲端模型，而在速度較慢的筆電上，載入後的第一次點擊需要幾秒鐘。
| 自動 | 半自動，雲端 AI | 半自動，我的電腦 | |
|---|---|---|---|
| 顯示卡 | 不需要 | 不需要 | 不需要 |
| 可離線使用 | 否 | 否 | 是 |
| 影像會離開您的電腦 | 是 | 是 | 否 |
| 每次操作的物件數 | 區域中的所有符合項目 | 每次點擊一個 | 每次點擊一個 |
免費方案每月涵蓋 1.5 km² 的自動模式使用量。使用自己的電腦執行半自動模式則完全沒有上限。
常見問題
我在 QGIS 中做 AI 影像分割需要 GPU 嗎？
用這個外掛不用。自動模式和半自動模式中的雲端 AI 選項都是在我們的伺服器上執行模型，所以任何筆電都可以用。只有半自動模式中的我的電腦選項會用您自己的硬體，而且它跑在一般 CPU 上。在本機執行這類模型的外掛才需要支援 CUDA 的 NVIDIA 顯示卡，因為它沒有實用的 CPU 路徑。
AI Segmentation 用的是什麼模型？
為此打造的偵測模型：它接受 text prompt，並在一次執行中回傳所有符合的物件，自動模式就是建立在這之上。
可以離線執行嗎？
可以使用半自動模式的我的電腦選項。模型只需下載一次，之後每次點擊都會在本機回應。自動模式無法離線使用，因為它呼叫的模型太大，無法配送到桌面電腦。
它在我的影像上有多準確？
清晰的邊緣能產生乾淨的多邊形，例如屋頂、樹冠、汽車、水面與太陽能板陣列。逐漸融入灌木叢的田地邊界則需要判斷，而模型猶豫的地方，通常正是您自己也會猶豫的地方。解析度比感測器更重要，最誠實的測試方式，是使用一個您已經親手了解的區域。
我執行的影像會保持私密嗎？
使用半自動模式的我的電腦時，任何內容都不會傳送到其他地方。自動模式與雲端 AI 會將您所繪製區域的影像圖磚傳送到我們的伺服器進行分割。這些資料不會被用來訓練任何模型。
有免費版本嗎？
有，而且不會到期。免費方案每月提供 1.5 km² 的自動模式使用量，另外也提供雲端半自動模式的已儲存物件每月額度。使用自己的電腦執行半自動模式則不受限制。Pro 會提高這兩種額度。
重點整理
偵測結果會開啟檢視，而不是直接產生完成的圖層；保留、修正與形狀步驟可以依任意順序進行。
檢視中的所有操作都會立即完成且免費，因為唯一會再次消耗額度的控制項是「重新執行整個區域」。
在自己的電腦上執行這類模型，需要支援 CUDA 的 NVIDIA 顯示卡。自動模式改在我們的伺服器上執行，這就是為什麼 2019 年的 MacBook 和 RTX 4090 工作站，能以同樣的速度得到同樣的結果。
使用半自動模式的「我的電腦」選項時，每次點擊都能離線回應，不會將任何內容傳送到其他地方，也不會計入任何額度。
匯出的 GeoPackage 會包含 Label、Class、Confidence、Area (m²) 與 Perimeter (m)，單位為實地公尺，因此檔案內容會與 QGIS 計算出的結果一致。
在自己的地圖上試用
真正有意義的測試，是使用您實際工作的區域。安裝 AI Segmentation，在該區域執行，然後將結果與您手動數化的內容比較。如果有任何行為異常，? 按鈕中提供 聯絡我們與 回報問題。
