城市街道中某个商铺的招牌，直觉上，可以在某种程度上反映出商铺的服务类型、消费水准、面向人群等信息。例如，餐厅、服装店等餐饮消费场所，多采用有现代感或奢华感的美术字体；而银行和政府机构的名称，多使用比较正式的正文或书法字体，给人以庄重和信任感。

受此启发，利用街景图片和计算机视觉，MIT感知城市实验室的科学家们提取并统计了城市街区中各类字体的使用情况，发现不同类型字体出现的比例与所处街区的社会经济指标显著相关。作为解释变量，“字体”比传统的“店铺类型(POI类型)”有更强的解释能力。这个发现有助于我们更好地理解城市微观建成环境与社会经济环境之间的关系，也为度量区域发展、宏观经济指标提供了另一种方式。

方法

由于目前尚未有对街景中字体的类型进行识别的成熟模型，也没有较高质量的字体类型数据集用于模型训练。因此，研究人员分两步实现对街景图片中的字体类型进行识别：

1. 构建以自然影像为背景的字体类型训练集；

2. 利用训练集，训练一个基于Single-Shot Detector (SSD)和Residual Neural Network (ResNet)的物体检测分类深度学习框架，在检测字体位置的同时，对字体类型进行分类（如图1所示），在11种字体类型的识别任务中，模型获得了76%的准确度。

利用训练好的字体类型识别模型，研究人员对伦敦地区77个街区中近75万张街景图片中的商铺招牌进行了字体识别，识别到了近6万个店铺招牌。

商铺类型与商铺字体类型的关系

根据POI信息，研究人员统计了伦敦地区77个中的10种商铺类型的数目，并初步观察商铺类型和商铺招牌中字体类型的皮尔森相关系数。如图2所示，整体上，大部分店铺都会使用Sans Serif，Serif， Decorative这三种字体。而金融类型的店铺使用Casual类别字体的比例也比较高；夜间娱乐场所使用Script字体的比例比较高。事实上，Casual字体会给人“诚实”、“ 可信”的感觉；而Script字体会给人“创新”和“温暖”的感受，所得结果同样符合这个结论。字体的类型与商铺的类别显著相关。

商铺字体与街区人口收入的关系

图3A为伦敦地区77个街区的平均家庭收入分布；图3B-D为三种字体数目占比分布。

接下来研究初步探索了商铺字体类型与收入的相关关系。如图4所示为11种字体与收入的皮尔森相关系数，其中Serif 字体与收入呈显著正相关(p=0.44)，而Sans Serif则与收入显著负相关。

我们进一步利用如下三个半对数回归模型来探索商铺类型、商铺字体类型、街区人口收入之间的关系。

在Model 1中，使用商铺类型(amentity type)来对收入指标进行回归，R2为0.297；

在Model 2中，使用商铺招牌的字体类型(typeface)来对收入指标进行回归，R2为0.410；

在Model 3中，同时使用字体和商铺字体类型来对收入指标进行回归，R2为0.440。

结果显示，商铺类型虽然与商铺字体类型相关，但商铺字体类型更加多元化，其蕴含更丰富的社会经济属性，对街区收入的变异有更好的解释能力。

总结

城市中的社会经济学和人口学的特征对城市规划、管理、以及政策制定都至关重要。而如何利用大数据来更好地度量区域发展、宏观经济指标是众多领域一直努力的方向。本研究提出了一种基于街景图片和计算机视觉的框架来识别街区中店铺招牌的字体，并将收集到的字体类别与商铺类型、街区人口统计特征数据进行了定量分析。结果发现，商铺字体的使用与城市街区的经济状况高度相关，可以潜在地成为一种衡量区域经济发展状况的一个工具。作为一种可量化的城市视觉特征，字体研究在未来有望成为一个新的途径，来解锁人们对城市的认知。

参考文献

Ruixian Ma, Wei Wang, Fan Zhang, Kyuha Shim, and Carlo Ratti. Urban typeface reveals spatial economical patterns. Scientific Reports, 9 (2019): 15946

原文始发于：商铺招牌的字体竟然能揭示……