Long-range UAV Thermal Geo-localization with Satellite Imagery

要約

カメラや熱センサーなどの搭載センサーは、無人航空機 (UAV) ナビゲーションにおける地理位置特定のための全地球測位システム (GPS) に代わる効果的な代替品として登場しました。
GPS は信号損失やなりすましの問題に悩まされる可能性があるため、研究者は衛星画像を使用した Visual Geo-localization (VG) などのカメラベースの技術を研究してきました。
さらに、低照度環境での長距離 UAV 飛行には、熱による地理位置特定 (TG) が重要になっています。
この論文では、衛星画像を使用した新しい熱地理位置特定フレームワークを提案します。これには、対の熱画像と衛星画像の限られた利用可能性に対処するための複数のドメイン適応方法が含まれます。
実験結果は、不明確な自己相似特徴を持つ熱画像であっても、信頼性の高い熱地理位置特定パフォーマンスを達成する上で、提案されたアプローチの有効性を実証しています。
私たちは、UAV 上で収集された実際のデータに基づいてアプローチを評価します。
また、コードと \textit{Boson-nighttime} (衛星画像による熱地理位置特定のための、ペアになった衛星熱画像とペアになっていない衛星画像のデータセット) もリリースします。
私たちの知る限り、この研究は長距離飛行で衛星画像を使用した熱地理位置特定方法を提案した最初の研究です。

要約(オリジナル)

Onboard sensors, such as cameras and thermal sensors, have emerged as effective alternatives to Global Positioning System (GPS) for geo-localization in Unmanned Aerial Vehicle (UAV) navigation. Since GPS can suffer from signal loss and spoofing problems, researchers have explored camera-based techniques such as Visual Geo-localization (VG) using satellite imagery. Additionally, thermal geo-localization (TG) has become crucial for long-range UAV flights in low-illumination environments. This paper proposes a novel thermal geo-localization framework using satellite imagery, which includes multiple domain adaptation methods to address the limited availability of paired thermal and satellite images. The experimental results demonstrate the effectiveness of the proposed approach in achieving reliable thermal geo-localization performance, even in thermal images with indistinct self-similar features. We evaluate our approach on real data collected onboard a UAV. We also release the code and \textit{Boson-nighttime}, a dataset of paired satellite-thermal and unpaired satellite images for thermal geo-localization with satellite imagery. To the best of our knowledge, this work is the first to propose a thermal geo-localization method using satellite imagery in long-range flights.

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