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VLAarXiv:2603.27577

効率的で汎化性の高い視覚言語ナビゲーションのための構造化観測言語

Structured Observation Language for Efficient and Generalizable Vision-Language Navigation

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視覚言語ナビゲーションにおいて、RGB-D画像をグリッド分割し各セルの意味・色・深度情報を構造化テキストに変換して言語モデルに入力するフレームワークSOL-Navを提案し、モデルサイズとデータ依存を削減しつつ汎化性能を向上させた。

詳しい要約

1. どんなもの?

- Vision-Language Navigation (VLN) において、エゴセントリックな視覚観測をコンパクトな構造化言語記述に変換する SOL-Nav を提案。 - RGB-D 画像を NxN グリッドに分割し、各セルから代表的な semantic, color, depth 情報を抽出して構造化テキストを形成。 - これを言語指示と連結し、純粋な言語入力として pre-trained language model (PLM) に入力する。 - 目的は効率的で汎化可能なナビゲーションの実現。

2. 先行研究と比べてどこがすごい?

- 既存の VLN 手法は生画像を visual tokens や暗黙的特徴に変換し、大規模視覚事前学習を必要とし、環境変動(照明、テクスチャ)下での汎化が乏しい。 - SOL-Nav は視覚入力を構造化言語に変換することで、モデルサイズと訓練データ依存を大幅に削減。 - PLM の推論・表現能力を最大限活用し、未知環境への強い汎化を実現。

3. 技術・手法の肝は?

- RGB-D 画像を NxN グリッドに分割。 - 各グリッドセルから代表的な semantic, color, depth 情報を抽出し、構造化テキストを生成。 - この構造化テキストを言語指示と連結し、純粋な言語入力として PLM に供給。 - 視覚モダリティを言語モダリティに変換することで、PLM の能力を直接利用。

4. どうやって有効だと検証した?

- 標準 VLN ベンチマークである R2R と RxR で実験。 - 実世界展開も実施。 - 結果として、モデルサイズと訓練データ依存の大幅削減、PLM の推論・表現能力の活用、未知環境への強い汎化を実証。

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は明示されていない。関連手法として、Vision-Language Navigation (VLN) の既存手法(例: 生画像を visual tokens に変換する手法)や、R2R, RxR ベンチマークを用いた研究が挙げられる。

※ 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: Daojie Peng, Fulong Ma, Jun Ma

分類: cs.CV, cs.RO

原文アブストラクト

Vision-Language Navigation (VLN) requires an embodied agent to navigate complex environments by following natural language instructions, which typically demands tight fusion of visual and language modalities. Existing VLN methods often convert raw images into visual tokens or implicit features, requiring large-scale visual pre-training and suffering from poor generalization under environmental variations (e.g., lighting, texture). To address these issues, we propose SOL-Nav (Structured Observation Language for Navigation), a novel framework that translates egocentric visual observations into compact structured language descriptions for efficient and generalizable navigation. Specifically, we divide RGB-D images into a NxN grid, extract representative semantic, color, and depth information for each grid cell to form structured text, and concatenate this with the language instruction as pure language input to a pre-trained language model (PLM). Experimental results on standard VLN benchmarks (R2R, RxR) and real-world deployments demonstrate that SOL-Nav significantly reduces the model size and training data dependency, fully leverages the reasoning and representation capabilities of PLMs, and achieves strong generalization to unseen environments.

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