系统工程与电子技术

作者：眭海刚, 李嘉杰, 苟国华

单位：武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室, 湖北 武汉 430072

关键词：无人机,快速视觉定位,异源影像匹配,残差模块,Transformer

卫星导航定位是支撑无人机(unmanned aerial vehicle, UAV)安全飞行的关键技术之一, 当卫星信号弱或受干扰时, 方法定位将影响甚至危及UAVs正常飞行。视觉方法可通过影像匹配实现UAVs定位, 但异源图像差异大, 现有特征匹配方法定位的鲁棒性和实时性不能满足UAVs应用需求。提出了一种快速特征匹配定位方法, 采用残差网络提取多尺度鲁棒特征, 通过最小欧氏距离加速低分辨率特征图粗匹配, 并在高分辨率特征图上结合小型Transformer实现精细匹配, 最后利用单应矩阵校正匹配点对实现定位, 改善了UAVs定位的鲁棒性和实时性。经在武汉城郊区域实飞数据集上测试, 所提方法平均定位精度为2.86 m, 与现有典型匹配算法相比提升了2.1%, 同时在定位鲁棒性和计算速度上具有明显优势。算法在Jetson Xavier NX上完成数据集内所有影像的匹配定位, 且定位频率达到最优(1 Hz)。

来源：2023年第10期

《系统工程与电子技术》期刊编辑部

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