為無人機(jī)裝上AI心：百度飛槳助力普宙開發(fā)森林巡檢自主飛行平臺
森林巡檢是森林管理的重要工作內(nèi)容，在火情預(yù)防監(jiān)測、森林資源監(jiān)控等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。而隨著技術(shù)的發(fā)展完善和落地應(yīng)用，科技開始代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工的在森林巡檢上發(fā)揮力量。
5月20日，在“WAVE SUMMIT 2020”深度學(xué)習(xí)開發(fā)者峰會上，百度深度學(xué)習(xí)技術(shù)平臺部高級總監(jiān)馬艷軍分享了合作伙伴普宙飛行器科技有限公司（以下簡稱“普宙”），基于百度飛槳深度學(xué)習(xí)技術(shù)打造的一款無人機(jī)自主飛行平臺。借助該平臺，可實現(xiàn)大范圍森林的自主巡邏、火情監(jiān)測、非法入侵、森林樹木砍伐監(jiān)測等功能，為森林管理工作者提供了更高效智能的巡檢方案。
（百度深度學(xué)習(xí)技術(shù)平臺部高級總監(jiān)馬艷軍分享飛槳助力普宙森林巡檢）
百度飛槳深度賦能，助力森林巡檢進(jìn)入智能化時代
森林巡檢是森林管理工作重要環(huán)節(jié)之一。然而，目前國內(nèi)外森林局大部分仍將人工巡檢作為主要方式，因而也面臨著人工巡檢工作強(qiáng)度大、巡檢效率低、信息獲取不及時、時效性差等缺點。尤其是在面對森林火情、樹木砍伐等隱患時，傳統(tǒng)人工巡檢效率低下的缺點更被放大，如若發(fā)現(xiàn)延遲，很可能對森林資源造成不可逆的損失和后果。
普宙是一家專注于研發(fā)、生產(chǎn)和銷售無人機(jī)的高科技企業(yè)，服務(wù)于電力、石油、消防、安防、森林防火和救援等領(lǐng)域。森林巡檢作為普宙業(yè)務(wù)領(lǐng)域之一，向森林管理工作者提供了無人機(jī)巡檢的解決方案。然而，由于無人機(jī)返回的大量圖片只能依靠人工拼接為高清大圖，巡檢效率的提升、范圍的擴(kuò)大仍然受限。
為了進(jìn)一步提升森林巡檢效率，普宙選擇為無人機(jī)注入百度飛槳的深度學(xué)習(xí)技術(shù)的“內(nèi)核”。基于百度飛槳深度學(xué)習(xí)技術(shù)PaddleSeg和PaddleDetection，普宙專門為森林巡檢行業(yè)定制開發(fā)了一款無人機(jī)自主飛行平臺，以及應(yīng)用管理平臺GDU Flight MS，可實現(xiàn)大范圍森林的自主巡邏、火情監(jiān)測、非法入侵、森林樹木砍伐監(jiān)測等功能。
通過百度飛槳的深度賦能，普宙打造的無人機(jī)森林巡檢系統(tǒng)相比人工巡檢效率提高200%，巡檢范圍也從之前的40%提升至100%全覆蓋。特別是在使用Paddle Detection以后，召回率提升3.51%，準(zhǔn)確率提升7.92%。截至目前，百度飛槳聯(lián)合普宙打造的森林巡檢自主飛行平臺，已落地東南亞155個森林公安分局。
百度飛槳雙技術(shù)助力，實現(xiàn)多場景應(yīng)用和準(zhǔn)確率提升
PaddleSeg是基于飛槳開發(fā)的端到端圖像分割開發(fā)套件，覆蓋了DeepLabv3+, U-Net, ICNet, PSPNet, HRNet, Fast-SCNN等主流分割網(wǎng)絡(luò)。通過模塊化的設(shè)計，以配置化方式驅(qū)動模型組合，幫助開發(fā)者更便捷地完成從訓(xùn)練到部署的全流程圖像分割應(yīng)用。
普宙基于飛槳PaddleSeg技術(shù)開發(fā)的無人機(jī)應(yīng)用管理平臺GDU Flight MS，能夠?qū)崿F(xiàn)森林區(qū)域的高精度實景拼圖，智能語義分割分析等功能，通過對不同巡檢時間的森林實景圖像進(jìn)行語義分析和人工智能對比，實現(xiàn)了智能分析森林植被變化情況，包括建筑地、農(nóng)田、原始森林、人工森林的資源變化情況，輔助森林局對非法伐木行為及時制止，從而保護(hù)森林資源。針對森林資源保護(hù)成效，普宙相關(guān)人員表示：“截止目前，借助該平臺已制止過十幾次破壞森林的行為。”
（基于飛槳語義分割的森林植被分析）
此外，普宙還基于百度PaddleDetection技術(shù)實現(xiàn)了大范圍森林自主巡檢和火情監(jiān)測。PaddleDetection是基于飛槳開發(fā)的目標(biāo)檢測開發(fā)套件，性能優(yōu)越、易于部署，而且能夠靈活的滿足算法研究的需求。該技術(shù)的模型中使用的核心算子均通過C++或CUDA實現(xiàn)，同時基于PaddlePaddle的高性能推理引擎可以方便地部署在多種硬件平臺上；通過模塊化設(shè)計來解耦各個組件，基于配置文件可以輕松地搭建各種檢測模型。除了大幅度提升巡檢效率和范圍之外，普宙還結(jié)合百度PaddleDetection技術(shù)進(jìn)行煙霧火點檢測，實現(xiàn)了大范圍森林的火情監(jiān)測，一旦發(fā)現(xiàn)火情，將向控制中心發(fā)出警報，輔助森林局第一時間聯(lián)動其他機(jī)構(gòu)控制火情。普宙在使用飛槳該項技術(shù)之后，召回率由原來的75.64%提升到79.15%，準(zhǔn)確率也從原來的59.58%提升至67.5%，在火情監(jiān)測效果上邁上了新的臺階。
（基于飛槳目標(biāo)檢測的火情監(jiān)測）
得益于百度飛槳技術(shù)的賦能，普宙還將應(yīng)用場景進(jìn)一步拓展至非法行為監(jiān)測領(lǐng)域，可識別多達(dá)30種目標(biāo)，還可實現(xiàn)夜間監(jiān)測、測溫、智能巡邏以及快速選擇并自動跟蹤移動目標(biāo)等功能。在巡檢過程中，借助應(yīng)用管理平臺GDU Flight MS可以輔助發(fā)現(xiàn)非法越境、販毒等違法犯罪行為，便于相關(guān)政府人員及時取證調(diào)查。
（紅外全天候非法入侵目標(biāo)檢測識別）
百度飛槳與普宙聯(lián)合開發(fā)的森林巡檢無人機(jī)自主飛行平臺，借助深度學(xué)習(xí)技術(shù)的賦能，用智能化的巡檢方案代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工巡檢，將森林巡檢帶入智能化時代，也為像森林管理這樣的公共管理領(lǐng)域的智能化升級樹立了標(biāo)桿性的案例。
飛槳源于產(chǎn)業(yè)實踐，并始終致力于與產(chǎn)業(yè)深入融合，截止目前，飛槳累計開發(fā)者數(shù)量已超過190萬，服務(wù)企業(yè)數(shù)量達(dá)到8萬4千家，發(fā)布模型數(shù)量已超過23萬個。在當(dāng)前以“新基建”為主要發(fā)力點的產(chǎn)業(yè)升級大背景下，公共安全、應(yīng)急管理、城市治理等國計民生相關(guān)的產(chǎn)業(yè)智能化需求被釋放。百度CTO王海峰在此次峰會上也表示：“在產(chǎn)業(yè)智能化浪潮興起、人工智能基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)快速推進(jìn)的機(jī)遇之下，飛槳以更敏捷的腳步，秉承開源開放的理念，堅持技術(shù)創(chuàng)新，與開發(fā)者共同成長與進(jìn)步，一起發(fā)展深度學(xué)習(xí)和人工智能技術(shù)及產(chǎn)業(yè)生態(tài)，加速產(chǎn)業(yè)智能化進(jìn)程。”
