Google “Global Localization” 技術改善地圖導航

昨天 Wall Street Joural 展示了 Google Maps 最新的測試功能 AR Walking,Google 最新亦在 AI Blog 介紹了這項名為 Global Localization 的新技術。

GPS 定位有限制
Google Maps 地圖可以提示用家方向,指示用家往東走往西走前往目的地。Google Maps 本身就是靠 GPS 定位,再配合裝置置指南針作指示,但其實本身有很大限制。首先 GPS 是要接收衞星訊號作定位,但在高樓大廈密集的城市街道內,只能看到一小片天空,再加上建築物反射影響。在城市街道內定位準確不高,有時甚至跳至街道另一邊甚至更遠。GPS 本身只提供定位並沒有方向指向性,方向就要靠裝置內的電子指南針,同樣地電子指南針也受周遭環境影響,例如建築物, 汽車, 電線管道等,指示方向亦會有偏差。

GPS limitation in street

整合街景, AI
為提升地圖定位和方向的準確性,Google 提出了整合 Visual Positioning Services (VPS), 街景, 以及機器學習的 Global Localization 新技術。

Global Localization

VPS 技術就是透過相機鏡頭的所見影像進行對比,判斷所在位置和方向。VPS 系統首先要為一些著名建築, 地標等,依據它的位置和外形等建立一個大規模的檢索系統。VPS 要為裝置進行定位時,就可依靠裝置相機拍攝所得影像,再對比檢索系統比較兩者影像,就可得知位置和方向。

Visual Positioning

而 Google 街景地圖多年來在全球拍攝了無數的街景相片,就成為了 VPS 檢索系統的資料來源,分析街景相片就可製作出 VPS 的資料庫可用作定位。不過由於街景相片可能是多年前拍攝,跟今天已有變化,例如樹木長高了,建築物裝飾改動了,樓宇可能已拆掉,街景相片亦會有車輛穿梭。所以要先在相片中找出一些恆久物件建築作參考點,並將一些隨時間變化又或臨時物件辨認出來。這部份就要靠 Machine Learning 機器學習幫助,這樣就可以將重要參考點找出,並忽視其他例如樹, 臨時裝飾等部份。

用家往後使用 Google Maps 時,就可以利用裝置相機配合 Global Localization 技術進行定位辨別方向。有了這項新技術後,Google Maps 亦可以配合 Augmented Reality 擴張實境使用,在相機鏡頭上標示建築物, 街名,加上方向指示等,就如昨天所介紹的 AR Walking。Google 表示這項新功能已向少部份的 Google Maps 本地嚮導開放,測試真實使用情況以收集更多意見。

AR Walking

Source: Google AI Blog

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