Localización visual mediante técnicas de vista cruzada con imágenes satelitales

Autores/as

  • Míriam Máximo Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E), Universidad Miguel Hernández de Elche, Avda. de la Universidad s\/n, 03202 Elche (Alicante), España. https://orcid.org/0009-0005-5297-9059
  • Judith Vilella-Cantos Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E), Universidad Miguel Hernández de Elche, Avda. de la Universidad s\/n, 03202 Elche (Alicante), España. https://orcid.org/0009-0008-7220-7963
  • María Flores Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E), Universidad Miguel Hernández de Elche, Avda. de la Universidad s\/n, 03202 Elche (Alicante), España. https://orcid.org/0000-0003-1117-0868
  • Luis Payá Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E), Universidad Miguel Hernández de Elche, Avda. de la Universidad s\/n, 03202 Elche (Alicante), España. https://orcid.org/0000-0002-3045-4316
  • David Valiente Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E), Universidad Miguel Hernández de Elche, Avda. de la Universidad s\/n, 03202 Elche (Alicante), España. https://orcid.org/0000-0002-2245-0542
  • Mónica Ballesta Instituto de Investigación en Ingeniería de Elche (I3E), Universidad Miguel Hernández de Elche, Avda. de la Universidad s\/n, 03202 Elche (Alicante), España. https://orcid.org/0000-0002-8029-5085

DOI:

https://doi.org/10.17979/ja-cea.2026.47.13547

Palabras clave:

Percepción y detección sensorial , Procesamiento de imágenes, Programación y visión, Integración de sensores y percepción, Estimación de pose , Aprendizaje profundo, Redes neuronales, Robot móvil

Resumen

El uso de recursos de libre acceso tales como imágenes satelitales utilizadas como mapas para la localización de robots móviles representa una ventaja significativa en términos de eficiencia temporal y económica, ofreciendo una extensa cobertura global sin necesidad de mapeo previo. Para la navegación autónoma de robots móviles se requiere además de una alta precisión en la posición y orientación. Para ello, en este artículo se adapta una arquitectura de aprendizaje profundo originalmente diseñada para estimar la pose bidimensional mediante la correlación de imágenes terrestres y satelitales. En concreto, se ha modificado la información terrestre por proyecciones esféricas generadas a partir de nubes de puntos de un sensor LiDAR 3D. El uso de este sensor aumenta sustancialmente la robustez del sistema frente a variaciones lumínicas, superando las limitaciones de las cámaras convencionales. Se ha realizado una evaluación experimental utilizando la base de datos KITTI, mediante la cual se ha demostrado la viabilidad del enfoque propuesto.

Referencias

Alfaro, M., Cabrera, J. J., Reinoso, ´O., Gil, A., Pay´a, L., 2025. Localizaci´on visual mediante im´agenes omnidireccionales y técnicas de fusi´on temprana. Jornadas de Autom´atica (46). DOI: 10.17979/ja-cea.2025.46.12239

Chen, X., L¨abe, T., Milioto, A., R¨ohling, T., Vysotska, O., Haag, A., Behley, J., Stachniss, C., 2020. OverlapNet: Loop Closing for LiDAR-based SLAM. In: Proceedings of Robotics: Science and Systems (RSS). DOI: 10.15607/RSS.2020.XVI.009

Fervers, F., Bullinger, S., Bodensteiner, C., Arens, M., Stiefelhagen, R., 2022. Continuous Self-Localization on Aerial Images Using Visual and Lidar Sensors. In: 2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS). pp. 7028–7035. DOI: 10.1109/IROS47612.2022.9982195

Fu, M., Zhu, M., Yang, Y., Song, W., Wang, M., 2020. Lidar-based vehicle localization on the satellite image via a neural network. Robotics and Autonomous Systems 129, 103519. DOI: https://doi.org/10.1016/j.robot.2020.103519

Geiger, A., Lenz, P., Stiller, C., Urtasun, R., 2013. Vision meets robotics: The KITTI dataset. The international journal of robotics research 32 (11), 1231–1237. DOI: 10.1177/0278364913491297

Guo, J., Amayri, M., Bouguila, N., Liu, X., Fan, W., 2026. Enhancing rotation-invariant 3d learning with global pose awareness and attention mechanisms. In: Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence. Vol. 40. pp. 4403–4411.

Hu, S., Feng, M., Nguyen, R. M., Lee, G. H., 2018. CVM-Net: Cross-View Matching Network for Image-Based Ground-to-Aerial Geo-Localization. In: Proceedings of the IEEE conference on computer vision and pattern recognition. pp. 7258–7267. DOI: 10.1109/CVPR.2018.00758

Kang, S., Liao, M. Y., Xia, Y., Wysocki, O., Jutzi, B., Cremers, D., 2025. OPAL: Visibility-aware LiDAR-to-OpenStreetMap Place Recognition via Adaptive Radial Fusion. arXiv preprint arXiv:2504.19258. DOI: 10.48550/arXiv.2504.19258

Li, L., Kong, X., Zhao, X., Huang, T., Li, W., Wen, F., Zhang, H., Liu, Y., 2022. RINet: Efficient 3D Lidar-Based Place Recognition Using Rotation Invariant Neural Network. IEEE Robotics and Automation Letters 7 (2), 4321–4328. DOI: 10.1109/LRA.2022.3150499

Macario Barros, A., Michel, M., Moline, Y., Corre, G., Carrel, F., 2022. A Comprehensive Survey of Visual SLAM Algorithms. Robotics 11 (1), 24. DOI: 10.3390/robotics11010024

Shi, Y., Li, H., 2022. Beyond cross-view image retrieval: Highly accurate vehicle localization using satellite image. In: Proceedings of the IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition. pp. 17010–17020. DOI: 10.1109/CVPR52688.2022.01650

Shi, Y., Liu, L., Yu, X., Li, H., 2019. Spatial-aware feature aggregation for image based cross-view geo-localization. Advances in Neural Information Processing Systems 32.

Sinnott, R. W., 1984. Virtues of the haversine. Sky and Telescope 68 (2), 159.

Wang, S., Zhang, Y., Perincherry, A., Vora, A., Li, H., 2023. View Consistent Purification for Accurate Cross-View Localization. In: Proceedings of the IEEE/CVF International Conference on Computer Vision. pp. 8197–8206. DOI: 10.1109/ICCV51070.2023.00753

Xia, Z., Booij, O., Kooij, J. F., 2023. Convolutional Cross-View Pose Estimation. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence 46 (5), 3813–3831. DOI: 10.1109/TPAMI.2023.3346924

Zhang, X., Wang, L., Su, Y., 2021. Visual place recognition: A survey from deep learning perspective. Pattern Recognition 113, 107760. DOI: https://doi.org/10.1016/j.patcog.2020.107760

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Publicado

01-09-2026

Número

Sección

Visión por Computador