Large-scale visual localisation and mapping from aerial images

Abstract

Аэрофотосъемка необходима для решения целого ряда задач и требует точной локализации для достижения максимальной полезности. Хотя для этих целей широко используются глобальные навигационные спутниковые системы, они подвержены таким ограничениям, как нестабильность сигнала. Одним из альтернативных подходов является визуальная геолокализация, однако её адаптация к аэрофотоснимкам сопряжена со значительными трудностями: смена времён года и времени суток, высокая визуальная схожесть аэроизображений между собой. Существующие обзоры систем визуального распознавания мест не затрагивают спутниковые изображения и аэрофотоснимки. Поэтому в данной работе предложен и разработан инструмент, позволяющий сравнивать подходы к визуальной геолокализации, а также проведено экспериментальное сравнение различных методов локализации с помощью разработанного инструмента.

Aerial photography is necessary for a variety of tasks and requires accurate localization to maximize utility. Although global navigation satellite systems are widely used for this purpose, they are subject to limitations such as signal instability. One of the alternative approaches is visual geolocalization, but its adaptation to aerial images is fraught with significant difficulties: change of seasons and time of day, high visual similarity of aerial images with each other. Existing reviews of visual place recognition systems do not address satellite images and aerial photographs. Therefore, this paper proposes and develops a tool to compare visual geolocalization approaches, and experimentally compares different localization methods using the developed tool.