SCC-Loc:面向无人机热力地理定位的统一语义级联共识框架
计算机视觉与模式识别
2026-04-06 v1 机器人学
摘要
跨模态热力地理定位(TG)为在全球导航卫星系统(GNSS)被剥夺的环境下提供无人机的鲁棒解决方案,但深刻的热力-可见模态差距引入严重的特征歧义,系统性地破坏了常规的粗到细配准。为破解这一瓶颈,我们提出了SCC-Loc,即统一语义级联共识定位框架。通过在全局检索和MINIMA匹配中共享单一DINOv2主干网络,最小化内存占用,实现零样本、高度精确的绝对位置估计。具体而言,我们通过引入三个协调组件来解决模态歧义。首先,我们设计了语义导向视窗对齐(SGVA)模块,以自适应优化卫星裁剪区域,有效纠正初始空间偏差。其次,我们发展了级联空间自适应纹理-结构过滤(C-SATSF)机制,显式强制几何一致性,从而根除密集的跨模态离群点。最后,我们提出基于共识的可靠性感知位置选择(CD-RAPS)策略,通过物理约束的姿态优化求得最优解。为解决数据匮乏问题,我们构建了Thermal-UAV数据集,提供11,890个多样化热力查询,参照大规模卫星正射照片及对应的空间对齐数字地表模型(DSM)。大量实验表明,SCC-Loc建立了新的状态突破,使平均定位误差降至9.37米,在严格5米阈值下实现最强基线的7.6倍精度提升。代码和数据集均已公开于https://github.com/FloralHercules/SCC-Loc。
引用
@article{arxiv.2604.03120,
title = {SCC-Loc: A Unified Semantic Cascade Consensus Framework for UAV Thermal Geo-Localization},
author = {Xiaoran Zhang and Yu Liu and Jinyu Liang and Kangqiushi Li and Zhiwei Huang and Huaxin Xiao},
journal= {arXiv preprint arXiv:2604.03120},
year = {2026}
}
备注
15 pages, 4 figures. Submitted to IEEE J-STARS