我们大多数人不是特定领域的专家,例如鸟类学。尽管如此,我们确实有一般的图像和语言理解,我们用来匹配我们所看到的专家资源。这使我们能够扩展我们的知识并在没有临时外部监督的情况下执行新的任务。相反,除非培训专门考虑到​​这一知识,否则机器更加难以咨询专家策划知识库。因此,在本文中,我们考虑了一个新问题:没有专家注释的细粒度的图像识别,我们通过利用Web百科全书中提供的广泛知识来解决这些问题。首先,我们学习模型来描述使用非专家图像描述来描述对象的视觉外观。然后,我们培训一个细粒度的文本相似性模型,它与句子级别的文件描述匹配。我们在两个数据集上评估该方法,并与跨模型检索的几个强大的基线和最先进的技术相比。代码可用:https://github.com/subhc/clever
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尽管在零射门学习(ZSL)方面取得了巨大进展,但大多数现有方法仍然依赖于人类通知的属性,这些属性很难注释和扩展。一个无监督的替代方法是使用与其语义类名称相关的单词嵌入来表示每个类。但是,从预训练的语言模型中提取的单词嵌入不一定会捕获视觉相似性,从而导致零拍的性能差。在这项工作中,我们认为在线文本文档,例如Wikipedia,包含有关对象类的丰富视觉描述,因此可以用作ZSL的强大无监督的侧面信息。为此,我们提出了I2Dformer,这是一种基于变压器的新型ZSL框架,共同学会通过在共享嵌入空间中对齐两个方式来编码图像和文档。为了从嘈杂的文档中提取歧视性的视觉单词,我们介绍了一个新的跨模式注意模块,该模块可以学习图像补丁和文档单词之间的细粒度相互作用。因此,我们的i2dformer不仅学习了捕获视觉相似性的高度歧视文档的嵌入,而且还获得了将视觉相关单词定位在图像区域中的能力。定量地,我们证明我们的i2形式在三个公共数据集上的零照片和广义零局学习设置下都显着优于先前无监督的语义嵌入。定性地,我们表明我们的方法会导致高度可解释的结果,其中文档单词可以基于图像区域。
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零拍学习方法依赖于固定的视觉和语义嵌入,从独立视觉和语言模型中提取,都是预先培训的其他大型任务。这是当前零拍摄学习框架的弱点,因为这种不相交的嵌入不能充分将可视化和文本信息与其共享语义内容充分相关联。因此,我们建议通过在代理任务上计算带有双流网络的联合图像和文本模型来学习语义接地和丰富的视觉信息。为了改善由属性提供的图像和文本表示之间的这种对齐,我们利用辅助标题提供接地的语义信息。我们的方法,在若干基准数据集中评估了零射击学习的关节嵌入,提高了标准(APY $ + 1.6 $ \%的现有最先进方法的性能($ + 2.6 \%$在FLO)上)和AWA $ 2 $ + 2.1 \%$ 2 $ 2 $ 2美元,幼崽+ 2.2 \%$ 2。幼崽)零射击识别。
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Most existing text-video retrieval methods focus on cross-modal matching between the visual content of offline videos and textual query sentences. However, in real scenarios, online videos are frequently accompanied by relevant text information such as titles, tags, and even subtitles, which can be utilized to match textual queries. This inspires us to generate associated captions from offline videos to help with existing text-video retrieval methods. To do so, we propose to use the zero-shot video captioner with knowledge of pre-trained web-scale models (e.g., CLIP and GPT-2) to generate captions for offline videos without any training. Given the captions, one question naturally arises: what can auxiliary captions do for text-video retrieval? In this paper, we present a novel framework Cap4Video, which makes use of captions from three aspects: i) Input data: The video and captions can form new video-caption pairs as data augmentation for training. ii) Feature interaction: We perform feature interaction between video and caption to yield enhanced video representations. iii) Output score: The Query-Caption matching branch can be complementary to the original Query-Video matching branch for text-video retrieval. We conduct thorough ablation studies to demonstrate the effectiveness of our method. Without any post-processing, our Cap4Video achieves state-of-the-art performance on MSR-VTT (51.4%), VATEX (66.6%), MSVD (51.8%), and DiDeMo (52.0%).
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连接视觉和语言在生成智能中起着重要作用。因此,已经致力于图像标题的大型研究工作,即用句法和语义有意义的句子描述图像。从2015年开始,该任务通常通过由Visual Encoder组成的管道和文本生成的语言模型来解决任务。在这些年来,两种组件通过对象区域,属性,介绍多模态连接,完全关注方法和伯特早期融合策略的利用而显着发展。但是,无论令人印象深刻的结果,图像标题的研究还没有达到结论性答案。这项工作旨在提供图像标题方法的全面概述,从视觉编码和文本生成到培训策略,数据集和评估度量。在这方面,我们量化地比较了许多相关的最先进的方法来确定架构和培训策略中最有影响力的技术创新。此外,讨论了问题的许多变体及其开放挑战。这项工作的最终目标是作为理解现有文献的工具,并突出显示计算机视觉和自然语言处理的研究领域的未来方向可以找到最佳的协同作用。
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使用自然语言作为培训视觉识别模型的监督持有巨大的承诺。最近的作品表明,如果在大型训练数据集中的图像和标题之间的对齐形式使用此类监督,则结果对齐模型在零拍摄分类中表现出色,如下游任务2。在本文中,我们专注于挑逗语言监督的哪些部分对于训练零拍摄图像分类模型至关重要。通过广泛和仔细的实验​​,我们表明:1)可以将简单的单词(弓)标题用作数据集中大多数图像标题的替代品。令人惊讶的是,我们观察到这种方法在与单词平衡结合时提高了零拍分类性能。 2)使用船首净化模型,我们可以通过在没有标题的图像上生成伪弓标题来获得更多培训数据。使用真实和伪弓形标题培训的模型达到了更强的零射性能。在ImageNet-1K零拍评估中,我们只使用3M图像标题对的最佳模型,使用15M图像标题对培训的剪辑模型(31.5%VS 31.3%)进行剪辑。
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Recent works have shown that unstructured text (documents) from online sources can serve as useful auxiliary information for zero-shot image classification. However, these methods require access to a high-quality source like Wikipedia and are limited to a single source of information. Large Language Models (LLM) trained on web-scale text show impressive abilities to repurpose their learned knowledge for a multitude of tasks. In this work, we provide a novel perspective on using an LLM to provide text supervision for a zero-shot image classification model. The LLM is provided with a few text descriptions from different annotators as examples. The LLM is conditioned on these examples to generate multiple text descriptions for each class(referred to as views). Our proposed model, I2MVFormer, learns multi-view semantic embeddings for zero-shot image classification with these class views. We show that each text view of a class provides complementary information allowing a model to learn a highly discriminative class embedding. Moreover, we show that I2MVFormer is better at consuming the multi-view text supervision from LLM compared to baseline models. I2MVFormer establishes a new state-of-the-art on three public benchmark datasets for zero-shot image classification with unsupervised semantic embeddings.
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State-of-the-art computer vision systems are trained to predict a fixed set of predetermined object categories. This restricted form of supervision limits their generality and usability since additional labeled data is needed to specify any other visual concept. Learning directly from raw text about images is a promising alternative which leverages a much broader source of supervision. We demonstrate that the simple pre-training task of predicting which caption goes with which image is an efficient and scalable way to learn SOTA image representations from scratch on a dataset of 400 million (image, text) pairs collected from the internet. After pre-training, natural language is used to reference learned visual concepts (or describe new ones) enabling zero-shot transfer of the model to downstream tasks. We study the performance of this approach by benchmarking on over 30 different existing computer vision datasets, spanning tasks such as OCR, action recognition in videos, geo-localization, and many types of fine-grained object classification. The model transfers non-trivially to most tasks and is often competitive with a fully supervised baseline without the need for any dataset specific training. For instance, we match the accuracy of the original ResNet-50 on ImageNet zero-shot without needing to use any of the 1.28 million training examples it was trained on. We release our code and pre-trained model weights at https://github.com/OpenAI/CLIP.
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我们在这项研究中的目标是研究一个更现实的环境,在这种环境中,我们可以为细粒度的产品类别进行弱监督的多模式实例级产品检索。我们首先贡献了product1m数据集,并定义了两个实际实例级检索任务,以实现价格比较和个性化建议的评估。对于两个实例级任务,如何准确地指出视觉语言数据中提到的产品目标并有效地降低了无关紧要的内容的影响非常具有挑战性。为了解决这个问题,我们利用训练一个更有效的跨模式与模型,该模型能够自适应地能够通过使用一个实体图,其节点和边缘分别表示实体和相似性,从而可以从多模式数据中合并来自多模式数据的关键概念信息。实体。具体而言,为实例级别的商品检索提出了一种新型的实体图增强的跨模式预处理(EGE-CMP)模型,该模型明确地将基于节点的基于节点的基于节点和子图的方式显式地注入实体知识。自我监管的混合流变压器可以减少不同对象内容之间的混淆,从而有效地指导网络专注于具有真实语义的实体。实验结果很好地验证了我们的EGE-CMP的功效和概括性,表现优于几个SOTA跨模式基线,例如夹子,Uniter和Capture。
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基于文本的人检索旨在根据文本描述找到查询人员。关键是学习视觉文本模式之间的常见潜在空间映射。为了实现这一目标,现有的作品采用细分来获得明确的跨模式对齐方式或利用注意力来探索显着对准。这些方法有两个缺点:1)标记交叉模式比对很耗时。 2)注意方法可以探索显着的跨模式对齐,但可能会忽略一些微妙而有价值的对。为了缓解这些问题,我们为基于文本的人检索引入了一个隐式视觉文本(IVT)框架。与以前的模型不同,IVT利用单个网络来学习两种模式的表示形式,这有助于视觉文本相互作用。为了探索细粒的对准,我们进一步提出了两个隐式语义比对范式:多级比对(MLA)和双向掩码建模(BMM)。 MLA模块在句子,短语和单词级别上探索了更精细的匹配,而BMM模块旨在挖掘视觉和文本模态之间的\ textbf {更多}语义对齐。进行了广泛的实验,以评估公共数据集中提出的IVT,即Cuhk-Pedes,RSTPREID和ICFG-PEDES。即使没有明确的身体部位对准,我们的方法仍然可以达到最先进的表现。代码可在以下网址获得:https://github.com/tencentyouturesearch/personretrieval-ivt。
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Many high-level skills that are required for computer vision tasks, such as parsing questions, comparing and contrasting semantics, and writing descriptions, are also required in other domains such as natural language processing. In this paper, we ask whether this makes it possible to learn those skills from text data and then use them to complete vision tasks without ever training on visual training data. Key to our approach is exploiting the joint embedding space of contrastively trained vision and language encoders. In practice, there can be systematic differences between embedding spaces for different modalities in contrastive models, and we analyze how these differences affect our approach and study a variety of strategies to mitigate this concern. We produce models using only text training data on three tasks: image captioning, visual entailment and visual question answering, and evaluate them on standard benchmarks using images. We find that this kind of transfer is possible and results in only a small drop in performance relative to models trained on images. We also showcase a variety of stylistic image captioning models that were trained using no image data and no human-curated language data, but instead text data from books, the web, or language models.
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最近的文本到图像匹配模型对大型图像和句子的大公司进行了对比学习。虽然这些模型可以提供用于匹配和随后的零拍任务的强大分数,但它们不能给出给定图像的标题。在这项工作中,我们重新利用这些模型来生成在推理时间的图像时生成描述性文本,而无需进一步的训练或调整步骤。这是通过将具有大语言模型的视觉语义模型组合,从两种网络级模型中的知识中获益。由受监督标题方法获得的标题的限制性较小。此外,作为零射击学习方法,它非常灵活,我们展示了执行图像算法的能力,其中输入可以是图像或文本,输出是句子。这使得新颖的高级视觉能力,例如比较两个图像或解决视觉类比测试。
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细粒度的图像分析(FGIA)是计算机视觉和模式识别中的长期和基本问题,并为一组多种现实世界应用提供了基础。 FGIA的任务是从属类别分析视觉物体,例如汽车或汽车型号的种类。细粒度分析中固有的小阶级和阶级阶级内变异使其成为一个具有挑战性的问题。利用深度学习的进步,近年来,我们在深入学习动力的FGIA中见证了显着进展。在本文中,我们对这些进展的系统进行了系统的调查,我们试图通过巩固两个基本的细粒度研究领域 - 细粒度的图像识别和细粒度的图像检索来重新定义和扩大FGIA领域。此外,我们还审查了FGIA的其他关键问题,例如公开可用的基准数据集和相关域的特定于应用程序。我们通过突出几个研究方向和开放问题,从社区中突出了几个研究方向和开放问题。
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我们解决了用草图和文本查询检索图像的问题。我们提出任务形成器(文本和草图变压器),这是一种可使用文本说明和草图作为输入的端到端训练模型。我们认为,两种输入方式都以一种单独的方式无法轻易实现的方式相互补充。任务形成器遵循延迟融合双编码方法,类似于剪辑,该方法允许有效且可扩展的检索,因为检索集可以独立于查询而独立于索引。我们从经验上证明,与传统的基于文本的图像检索相比,除文本外,使用输入草图(甚至是绘制的草图)大大增加了检索召回。为了评估我们的方法,我们在可可数据集的测试集中收集了5,000个手绘草图。收集的草图可获得https://janesjanes.github.io/tsbir/。
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图像文本匹配是在涉及对视觉和语言的共同理解的任务中发挥领导作用。在文献中,此任务通常被用作培训能够共同处理图像和文本的架构的预训练目标。但是,它具有直接的下游应用程序:跨模式检索,其中包括查找与给定查询文本或反之亦然相关的图像。解决此任务对于跨模式搜索引擎至关重要。许多最近的方法提出了针对图像文本匹配问题的有效解决方案,主要是使用最近的大型视觉语言(VL)变压器网络。但是,这些模型通常在计算上很昂贵,尤其是在推理时间。这样可以防止他们在大规模的跨模式检索场景中采用,几乎应该立即向用户提供结果。在本文中,我们建议通过提出对齐和提炼网络(Aladin)来填补有效性和效率之间的空白。阿拉丁首先通过在细粒度的图像和文本上对齐来产生高效的分数。然后,它通过提炼从细粒对齐方式获得的相关性分数来提炼共享的嵌入空间 - 可以进行有效的KNN搜索。我们在MS-Coco上取得了显着的结果,表明我们的方法可以与最先进的VL变形金刚竞争,同时快了近90倍。复制我们结果的代码可在https://github.com/mesnico/aladin上获得。
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生物医学中的多模式数据遍布,例如放射学图像和报告。大规模解释这些数据对于改善临床护理和加速临床研究至关重要。与一般领域相比,具有复杂语义的生物医学文本在视觉建模中提出了其他挑战,并且先前的工作使用了缺乏特定领域语言理解的适应性模型不足。在本文中,我们表明,有原则的文本语义建模可以大大改善自我监督的视力 - 语言处理中的对比度学习。我们发布了一种实现最先进的语言模型,从而通过改进的词汇和新颖的语言预测客观的客观利用语义和话语特征在放射学报告中获得了自然语言推断。此外,我们提出了一种自我监督的联合视觉 - 语言方法,重点是更好的文本建模。它在广泛的公开基准上建立了新的最新结果,部分是通过利用我们新的特定领域的语言模型。我们释放了一个新的数据集,该数据集具有放射科医生的局部对齐短语接地注释,以促进生物医学视觉处理中复杂语义建模的研究。广泛的评估,包括在此新数据集中,表明我们的对比学习方法在文本语义建模的帮助下,尽管仅使用了全球对准目标,但在细分任务中的表现都优于细分任务中的先验方法。
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视觉问题应答(VQA)任务利用视觉图像和语言分析来回回答图像的文本问题。它是一个流行的研究课题,在过去十年中越来越多的现实应用。本文介绍了我们最近对AliceMind-MMU的研究(阿里巴巴的编码器 - 解码器来自Damo Academy - 多媒体理解的机器智能实验室),其比人类在VQA上获得相似甚至略微更好的结果。这是通过系统地改善VQA流水线来实现的,包括:(1)具有全面的视觉和文本特征表示的预培训; (2)与学习参加的有效跨模型互动; (3)一个新颖的知识挖掘框架,具有专门的专业专家模块,适用于复杂的VQA任务。处理不同类型的视觉问题,需要具有相应的专业知识在提高我们的VQA架构的表现方面发挥着重要作用,这取决于人力水平。进行了广泛的实验和分析,以证明新的研究工作的有效性。
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Multimodal models are becoming increasingly effective, in part due to unified components, such as the Transformer architecture. However, multimodal models still often consist of many task- and modality-specific pieces and training procedures. For example, CLIP (Radford et al., 2021) trains independent text and image towers via a contrastive loss. We explore an additional unification: the use of a pure pixel-based model to perform image, text, and multimodal tasks. Our model is trained with contrastive loss alone, so we call it CLIP-Pixels Only (CLIPPO). CLIPPO uses a single encoder that processes both regular images and text rendered as images. CLIPPO performs image-based tasks such as retrieval and zero-shot image classification almost as well as CLIP, with half the number of parameters and no text-specific tower or embedding. When trained jointly via image-text contrastive learning and next-sentence contrastive learning, CLIPPO can perform well on natural language understanding tasks, without any word-level loss (language modelling or masked language modelling), outperforming pixel-based prior work. Surprisingly, CLIPPO can obtain good accuracy in visual question answering, simply by rendering the question and image together. Finally, we exploit the fact that CLIPPO does not require a tokenizer to show that it can achieve strong performance on multilingual multimodal retrieval without
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随着网络和在线百科全书的可访问性的增加,要管理的数据量正在不断增加。例如,在Wikipedia中,有数百万页用多种语言编写。这些页面包含通常缺乏文本上下文的图像,在概念上保持浮动,因此很难找到和管理。在这项工作中,我们介绍了我们设计的系统,用于参加Kaggle上的Wikipedia图像捕捉匹配挑战,其目的是使用与图像(URL和视觉数据)相关的数据来在大量可用图像中找到正确的标题。能够执行此任务的系统将改善大型在线百科全书上多媒体内容的可访问性和完整性。具体而言,我们提出了一个由最近的变压器模型提供支持的两个模型的级联,能够有效地推断出查询图像数据和字幕之间的相关得分。我们通过广泛的实验来验证,提出的两模型方法是处理大量图像和标题的有效方法,同时保持了推理时的整体计算复杂性。我们的方法取得了显着的结果,在Kaggle Challenge的私人排行榜上获得了0.53的归一化折扣累积增益(NDCG)值。
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A major goal of multimodal research is to improve machine understanding of images and text. Tasks include image captioning, text-to-image generation, and vision-language representation learning. So far, research has focused on the relationships between images and text. For example, captioning models attempt to understand the semantics of images which are then transformed into text. An important question is: which annotation reflects best a deep understanding of image content? Similarly, given a text, what is the best image that can present the semantics of the text? In this work, we argue that the best text or caption for a given image is the text which would generate the image which is the most similar to that image. Likewise, the best image for a given text is the image that results in the caption which is best aligned with the original text. To this end, we propose a unified framework that includes both a text-to-image generative model and an image-to-text generative model. Extensive experiments validate our approach.
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