4 个月前

基于语言的视觉方法实现无需训练的组合图像检索

基于语言的视觉方法实现无需训练的组合图像检索

摘要

给定一张图像和一个目标修改(例如,一张埃菲尔铁塔的图像和文本“没有人群且在夜间”),组合图像检索(CIR)旨在从数据库中检索出相关的目标图像。虽然监督方法依赖于标注三元组,这非常耗时且成本高昂(即查询图像、文本修改和目标图像),但最近的研究通过使用大规模视觉-语言模型(VLMs)绕过了这一需求,实现了零样本组合图像检索(ZS-CIR)。然而,当前最先进的 ZS-CIR 方法仍然需要在大量图像-文本对上训练特定任务的定制模型。在这项工作中,我们提出了一种无需训练的方法来解决 CIR 问题,即通过我们的基于视觉-语言的组合图像检索(CIReVL)。这是一种简单、易于理解且可扩展的管道,能够有效地将大规模 VLMs 与大规模语言模型(LLMs)重新结合。具体而言,我们使用预训练的生成式 VLM 为参考图像生成描述,并要求 LLM 根据文本目标修改重新组合这些描述,以便后续通过如 CLIP 等模型进行检索。这种方法实现了模块化的语言推理。我们在四个 ZS-CIR 基准测试中发现,该方法具有竞争力,在某些方面达到了最先进的性能——优于监督方法。此外,CIReVL 的模块化特性提供了简单的可扩展性而无需重新训练,使我们能够研究 ZS-CIR 的扩展规律和瓶颈,并轻松实现部分结果比之前报告的结果提高一倍以上。最后,我们展示了 CIReVL 通过在语言域内以模块化方式组合图像和文本,使得 CIR 更加易于人类理解,并且可以事后调整失败案例。代码将在论文被接受后发布。

代码仓库

explainableml/vision_by_language
官方
pytorch
GitHub 中提及

基准测试

基准方法指标
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-onCIReVL (CLIP B/32)
mAP@10: 15.42
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-onCIReVL (CLIP L/14)
mAP@10: 19.01
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-onCIReVL (CLIP G/14)
mAP@10: 27.59
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-1CIReVL (CLIP G/14)
R@1: 34.65
R@5: 64.29
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-1CIReVL (CLIP B/32)
R@1: 23.94
R@5: 52.51
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-1CIReVL (CLIP L/14)
R@1: 24.55
R@5: 52.31
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-11CIReVL (CLIP G/14)
A-R@1: 17.4
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-11CIReVL (CLIP L/14)
A-R@1: 15.9
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-11CIReVL (CLIP B/32)
A-R@1: 15.9
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-2CIReVL (CLIP L/14)
(Recall@10+Recall@50)/2: 38.56
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-2CIReVL (CLIP G/14)
(Recall@10+Recall@50)/2: 42.28
zero-shot-composed-image-retrieval-zs-cir-on-2CIReVL (CLIP B/32)
(Recall@10+Recall@50)/2: 38.82

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