研究背景与核心问题 - 图像目标导航需要两种关键能力：核心导航技能（如检测自由空间、障碍物）和通过比较视觉观察与目标图像计算方向信息 [2] - 当前主流方法依赖专门的图像匹配或预训练计算机视觉模块进行相对位姿估计 [2] - 研究聚焦于是否可以通过强化学习对完整智能体进行端到端训练来解决该任务 [2] 核心研究内容与方法 - 探讨了多种架构设计对任务性能的影响，核心在于如何支持图像间的隐式对应计算 [3] - 主要架构包括Late Fusion、ChannelCat、SpaceToDepth + ChannelCat、Cross-attention [4] - 实验设计使用Habitat模拟器和Gibson数据集，动作空间包括前进、左右转向和停止 [7] - 评估指标包括成功率（SR）和SPL（成功路径长度与最优路径长度的比值） [7] 主要发现 - 早期patch级融合（如ChannelCat、Cross-attention）比晚期融合（Late Fusion）更关键，能更好支持隐式对应计算 [8] - ChannelCat（ResNet9）在Sliding=True时SR达83.6%，远高于Late Fusion的13.8% [6] - Cross-attention（DEBiT-b）在Sliding=True时SR达90.5% [6] - 低容量架构（如ResNet9）在Sliding=False时SR从83.6%降至31.7%，而DEBiT受影响较小（从90.5%降至81.7%） [8][9] - 能力迁移性：将Sliding=True训练的感知模块权重迁移到Sliding=False并微调后，SR从31.7%提升至38.5% [10][11] 导航与相对位姿估计的关联 - 导航性能与相对位姿估计性能存在相关性，DEBiT在两者上均表现最优 [12] - 导航成功率（SR）与相对位姿估计精度（误差<2m, 20°）呈正相关 [12] 结论 - 支持早期局部融合（如交叉注意力、ChannelCat）的结构对任务成功至关重要 [15] - 模拟器的Sliding设置显著影响性能，但通过迁移感知模块权重可部分迁移至真实环境 [15] - 导航性能与相对位姿估计能力相关，验证了方向信息提取的核心作用 [15] - 简单低容量架构仅通过RL训练难以成功解决图像目标导航，预训练仍不可或缺 [15]