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視覚位置推定arXiv:2604.05402

LSGS-Loc: 大規模UAVシナリオ向けの堅牢な3DGSベースの視覚位置推定

LSGS-Loc: Towards Robust 3DGS-Based Visual Localization for Large-Scale UAV Scenarios

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大規模なUAV環境での視覚位置推定を強化するため、スケール認識の初期化とラプラシアンに基づく信頼性マスキングを導入した3DGSベースのパイプラインを提案した。

詳しい要約

1. どんなもの?

- 大規模UAV環境での視覚的ローカリゼーションのための新しいパイプライン「LSGS-Loc」を提案。 - 3D Gaussian Splatting (3DGS) をシーン表現として利用し、大規模シーンでのロバストな姿勢推定を目指す。 - スケール対応の姿勢初期化とLaplacianベースの信頼性マスキングによる姿勢精緻化を特徴とする。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の3DGSベースの視覚的ローカリゼーション手法は、大規模設定でのロバストな姿勢初期化とレンダリングアーティファクトへの感度に課題があった。 - 提案手法は、スケール対応の姿勢初期化と信頼性マスキングにより、これらの問題を克服し、大規模UAVベンチマークで最先端の精度とロバスト性を達成。 - 既存の3DGSベース手法を大幅に上回る性能を示した。

3. 技術・手法の肝は?

- スケール対応の姿勢初期化戦略:シーンに依存しない相対姿勢推定と明示的な3DGSスケール制約を組み合わせ、シーン固有のトレーニングなしで幾何学的に根拠のあるローカリゼーションを可能にする。 - 姿勢精緻化において、Laplacianベースの信頼性マスキング機構を開発し、ぼけやフローターなどの再構成アーティファクトの影響を軽減し、高品質領域に向けて測光精緻化を導く。

4. どうやって有効だと検証した?

- 大規模UAVベンチマークでの広範な実験により、順不同の画像クエリに対して最先端の精度とロバスト性を達成することを示した。 - 既存の3DGSベース手法を大幅に上回る性能を確認。

5. 議論はある?

- 要旨からは不明。

6. 次に読むべき論文は?

- 要旨で参照/比較されている研究:既存の3DGSベースの視覚的ローカリゼーション手法。 - 関連手法:3D Gaussian Splatting (3DGS)、相対姿勢推定、Laplacianベースのマスキング。 - 同分野の定番:Visual localization、UAV autonomous navigation。

※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。

著者: Xiang Zhang, Tengfei Wang, Fang Xu, Xin Wang, Zongqian Zhan

分類: cs.CV, cs.RO

原文アブストラクト

Visual localization in large-scale UAV scenarios is a critical capability for autonomous systems, yet it remains challenging due to geometric complexity and environmental variations. While 3D Gaussian Splatting (3DGS) has emerged as a promising scene representation, existing 3DGS-based visual localization methods struggle with robust pose initialization and sensitivity to rendering artifacts in large-scale settings. To address these limitations, we propose LSGS-Loc, a novel visual localization pipeline tailored for large-scale 3DGS scenes. Specifically, we introduce a scale-aware pose initialization strategy that combines scene-agnostic relative pose estimation with explicit 3DGS scale constraints, enabling geometrically grounded localization without scene-specific training. Furthermore, in the pose refinement, to mitigate the impact of reconstruction artifacts such as blur and floaters, we develop a Laplacian-based reliability masking mechanism that guides photometric refinement toward high-quality regions. Extensive experiments on large-scale UAV benchmarks demonstrate that our method achieves state-of-the-art accuracy and robustness for unordered image queries, significantly outperforming existing 3DGS-based approaches. Code is available at: https://github.com/xzhang-z/LSGS-Loc

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