原创 让你更懂AI的 2025-08-06 19:10 北京
无人机定位不再迷路
在现代无人机视觉精细地理定位任务(Drone-based Visual Geo-localization)中,传统基于图像的方法范式依赖于从无人机拍摄的单张图片进行匹配,但这种方式存在两个显著问题:视角差异和遮挡问题。
视角差异:卫星图像和无人机图像的视角差异使得匹配困难
遮挡问题:无人机飞行时,低高度拍摄的图片容易被建筑物或树木遮,挡使得匹配不准确。
如何有效解决这些问题,提升无人机地理定位的精度和鲁棒性?
澳门大学联合北京航空航天大学的研究团队,在 ICCV 2025 上提出结合无人机视频和 BEV 视角的新任务、新数据集和新方案:
论文标题:
Video2BEV: Transforming Drone Videos to BEVs for Video-based Geo-localization
论文链接:
https://arxiv.org/abs/2411.13610
数据集 & 代码:
https://github.com/HaoDot/Video2BEV-Open
新任务:基于视频的无人机定位
研究团队提出了一个全新的任务:利用无人机视频少无遮挡的特性与卫星图像进行精准的互相定位,充分利用视频模态数据中的多视角信息,解决无人机和卫星的视角差异。
任务的挑战:
(a)多视角信息的处理:无人机视频包含多个视角的时序信息,如何充分利用两类信息。
(b)解决更有低视角的遮挡问题:研究团队引入了 30 度的低空视角拍摄,如何更有效地解决遮挡?
(c)复杂天气下的定位挑战(额外):如果无人机在恶劣天气下拍摄视频,如何提升鲁棒性?
新数据集:UniV
视频链接:
https://www.bilibili.com/video/BV1SMhPzpEo2/?vd_source=d3914df06c5b07c8b14988e73b055956
规模空前:包含来自无人机的视频模态数据,包含 2,5,10 fps,为无人机定位任务提供全面的多视角数据。
视角广泛:无人机视频采用 45 和 30 度低空视角,捕捉更广泛的区域,视野更广,遮挡增加,挑战增加。
上表是 UniV 和其他数据集的比较。
基于3DGS的全新方法
视角对齐技术:采用 3D 高斯散射(3DGS)进行场景重建,将视频转化为高质量的鸟瞰图(BEV),减少了无人机和卫星图的视角差异,同时避免了传统 2D 几何变换中常见的扭曲和模糊问题。
合成负样本生成模块:为进一步提升模型的区分能力,Video2BEV 引入了基于扩散模型的难负样本合成模块,这些负样本不仅丰富了训练数据,还帮助模型在不同平台间进行更精确的匹配
实验结果
定量结果:Video2BEV 与其它解决方案在 UniV 上的结果
OOD 测试
为了评估 Video2BEV 的可扩展性,在真实数据集 SUES-200 上进行的 Out-of-Distribution(OOD)测试结果。
▲ 复杂天气+OOD测试
▲ 在雨天的干扰情况下,研究团队在 UniV 上进行 OOD 测试定性结果。
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