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一种用于跨视图无人机定位的对象检测:图匹配网络作为可选基准

计算机视觉与模式识别 2025-11-05 v1

摘要

随着低空经济的快速发展,无人机在巡逻系统中的测量和跟踪领域日益重要。然而,在 GNSS 禁区,卫星定位方法容易失败。本文提出了一种针对跨时相、跨视图、异构航空图像匹配问题的跨视图无人机定位框架,通过对象检测进行地图匹配,以有效解决上述问题。在典型流程中,无人机视觉定位被建模为图像检索问题:提取特征构建定位地图,通过匹配到具有已知姿态的数据库来估计查询图像的姿态。由于公开的无人机定位数据集有限,许多方法会重新表述为分类任务,依赖这些数据集中的场景标签来确保准确性。其他方法则寻求使用极坐标重投影、透视变换或生成对抗网络来减少跨域差异;然而,这些方法可能 suffer from 对齐问题、内容丢失和现实感受限。在本工作中,我们利用现代对象检测准确地从无人机和卫星图像中提取显著实例,并集成图神经网络来推理图像间和图像内的节点关系。通过基于图的细粒度节点相似度度量,我们的方法在检索和定位性能方面表现优异。在公开数据集和真实世界数据集上的大量实验表明,我们的方法能有效处理异构外观差异,具有良好的泛化能力,可应用于更大模态差距的场景,如红外-可见图像匹配。本数据集将在以下 URL 公开: https://github.com/liutao23/ODGNNLoc.git。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.02489,
  title  = {Object Detection as an Optional Basis: A Graph Matching Network for Cross-View UAV Localization},
  author = {Tao Liu and Kan Ren and Qian Chen},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.02489},
  year   = {2025}
}

备注

20 pages, Submitted to IEEE TIM