3 个月前

基于多模态正则化的Transformer解码器用于跨模态食物检索

基于多模态正则化的Transformer解码器用于跨模态食物检索

摘要

近年来,跨模态图像-菜谱检索受到了广泛关注。现有大多数方法致力于通过单模态编码器提升跨模态嵌入表示,从而实现在大规模数据库中的高效检索,但往往忽略了模态间交互带来的计算开销,因而未充分挖掘模态之间的交叉注意力机制。本文提出一种新型检索框架——T-Food(Transformer解码器结合多模态正则化的跨模态食物检索模型),在训练阶段通过一种新颖的正则化策略有效建模模态间的交互关系,而在推理阶段仅依赖单模态编码器,确保了高效的检索性能。此外,我们设计了专用的菜谱编码器,以捕捉菜谱内部实体之间的依赖关系,并提出了一种带有动态边距的新型三元组损失函数,能够根据任务难度自适应调整,从而提升模型学习效果。最后,我们利用近期先进的视觉-语言预训练(Vision and Language Pretraining, VLP)模型(如CLIP)作为图像编码器,进一步增强图像表征能力。在Recipe1M数据集上的实验结果表明,我们的方法显著优于现有方法:在1k测试集上,R@1指标提升8.1%(达到72.6);在10k测试集上,R@1指标提升10.9%(达到44.6)。相关代码已开源,地址为:https://github.com/mshukor/TFood。

代码仓库

mshukor/tfood
官方
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
cross-modal-retrieval-on-recipe1mT-Food (CLIP)
Image-to-text R@1: 72.3
Text-to-image R@1: 72.6
cross-modal-retrieval-on-recipe1mT-Food
Image-to-text R@1: 68.2
Text-to-image R@1: 68.3

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