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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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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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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最近,跨模式的预训练任务一直是一个热点,因为它在各种下文研究中广泛应用,包括检索,字幕,问题答案等。然而,退出的方法采用单媒体预训练模型来探索进行跨模式检索的联合视觉表示,这很容易遭受计算爆炸的影响。此外,尽管常规的双流结构非常有效,但它们仍然缺乏重要的跨模式相互作用,导致性能低。在这些挑战的激励下,我们提出了一个对比的跨模式知识共享预训练(Cookie),以掌握联合文本图像表示。从结构上讲,Cookie由于可接受的时间消耗而采用了传统的双流结构。为了克服上述双流结构的固有缺陷,我们精心设计了两个有效的模块。具体而言,第一个模块是一个体重共享的变压器,它构建在视觉和文本编码器的头上,旨在将语义对齐文本和图像对齐。该设计使视觉和文本路径集中在相同的语义上。另一个是三个专门设计的对比学习,旨在分享不同模型之间的知识。共享的跨模式知识大大发展了单峰表示的研究,从而促进了单模式检索任务。对多模式匹配研究的广泛实验结果,包括跨模式检索,文本匹配和图像检索揭示了我们的计算效率和我们预训练模型的统计指标的上级。
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图像字幕模型旨在通过提供输入图像的自然语言描述来连接视觉和语言。在过去的几年中,通过学习参数模型并提出视觉特征提取的进步或建模更好的多模式连接来解决该任务。在本文中,我们研究了使用KNN记忆的图像字幕方法的开发,可以从外部语料库中检索知识以帮助生成过程。我们的架构结合了一个基于视觉相似性,可区分编码器和KNN-agn-agn-agement注意层的知识检索器,以根据过去的上下文和从外部内存检索的文本进行预测令牌。在可可数据集上进行的实验结果表明,采用明确的外部记忆可以帮助生成过程并提高标题质量。我们的工作开辟了新的途径,以更大规模改善图像字幕模型。
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尽管最近在跨模式检索领域取得了进展,但由于缺乏手动注释的数据集,研究的重点较少。在本文中,我们提出了一种用于低资源语言的噪声跨语法跨模式检索方法。为此,我们使用机器翻译(MT)来构建低资源语言的伪并行句子对。但是,由于MT并不完美,因此它倾向于在翻译过程中引入噪音,从而使文本嵌入被损坏,从而损害了检索性能。为了减轻这一点,我们引入了一种多视图自我验证方法来学习噪声稳定目标语言表示,该方法采用了跨注意模块来生成软伪靶标,以从基于相似性的视图和功能 - 功能 - 基于视图。此外,受到无监督的MT的反向翻译的启发,我们最大程度地减少了原点句子和反翻译句子之间的语义差异,以进一步提高文本编码器的噪声稳健性。在三个视频文本和图像文本跨模式检索基准跨不同语言上进行了广泛的实验,结果表明,我们的方法显着改善了整体性能,而无需使用额外的人体标记数据。此外,从最近的视觉和语言预训练框架(即剪辑)中配备了预训练的视觉编码器,我们的模型可实现显着的性能增长,这表明我们的方法与流行的预训练模型兼容。代码和数据可在https://github.com/huiguanlab/nrccr上找到。
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本文介绍了我们在Aaai 2022的多模态事实验证(Factifify)挑战的参与者系统。尽管最近基于文本的验证技术和大型预训练的多模式模型的跨视野和语言,但在申请方面取得了非常有限的工作自动化事实检查过程的多模式技术,特别考虑到社交媒体上的图像和视频的索赔和假新闻的普遍存在。在我们的工作中,挑战被视为多式联版征报任务并被诬陷为多级分类。提出并探索了两个基线方法,包括集合模型(组合两个Uni-Modal模型)和多模态注意力网络(在索赔和证据文件中建模图像和文本对之间的交互)。我们在这项工作中进行了调查和基准测试和基准测试的几个实验和基准测试。我们的最佳型号在排行榜中排名第一,在验证和测试集中获得0.77的加权平均f测量值。对DataSet的探索性分析也在辅助数据集上进行,并揭示了激励我们假设的突出模式和问题(例如,单词重叠,视觉着色相关性,来源偏见)。最后,我们突出了未来研究的任务和多模式数据集的挑战。
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Pre-trained representations are becoming crucial for many NLP and perception tasks. While representation learning in NLP has transitioned to training on raw text without human annotations, visual and vision-language representations still rely heavily on curated training datasets that are expensive or require expert knowledge. For vision applications, representations are mostly learned using datasets with explicit class labels such as Ima-geNet or OpenImages. For vision-language, popular datasets like Conceptual Captions, MSCOCO, or CLIP all involve a non-trivial data collection (and cleaning) process. This costly curation process limits the size of datasets and hence hinders the scaling of trained models. In this paper, we leverage a noisy dataset of over one billion image alt-text pairs, obtained without expensive filtering or post-processing steps in the Conceptual Captions dataset. A simple dual-encoder architecture learns to align visual and language representations of the image and text pairs using a contrastive loss. We show that the scale of our corpus can make up for its noise and leads to state-of-the-art representations even with such a simple learning scheme. Our visual representation achieves strong performance when transferred to classification tasks such as ImageNet and VTAB. The aligned visual and language representations enables zero-shot image classification and also set new state-of-the-art results on Flickr30K and MSCOCO image-text retrieval benchmarks, even when compared with more sophisticated crossattention models. The representations also enable cross-modality search with complex text and text + image queries.
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人类利用先验知识来描述图像,并能够使其解释适应特定的上下文信息,即使在上下文信息和图像不匹配时,也可以在发明合理的解释的范围内。在这项工作中,我们提出了通过整合上下文知识来字幕Wikipedia图像的新颖任务。具体而言,我们制作的模型共同推理了Wikipedia文章,Wikimedia图像及其相关描述以产生上下文化的标题。特别是,可以使用类似的Wikimedia图像来说明不同的文章,并且所产生的标题需要适应特定的上下文,因此使我们能够探索模型的限制以调整标题为不同的上下文信息。该领域中的一个特殊挑战性的任务是处理量不多的单词和命名实体。为了解决这个问题,我们提出了一个预训练目标,掩盖了命名实体建模(MNEM),并表明与基线模型相比,此借口任务可以改善。此外,我们验证了Wikipedia中使用MNEM目标预先训练的模型可以很好地推广到新闻字幕数据集。此外,我们根据字幕任务的难度定义了两种不同的测试拆分。我们提供有关每种方式的作用和重要性的见解,并突出我们模型的局限性。接受时,代码,模型和数据拆分可公开可用。
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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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可靠的评估基准是为了可复制性和全面性而设计的,在机器学习方面取得了进步。但是,由于缺乏多语言基准,视觉和语言研究主要集中在英语任务上。为了填补这一空白,我们介绍了图像的语言理解评估基准。 Iglue通过汇总已有的数据集并创建新的数据来汇集 - 视觉问题回答,跨模式检索,扎根的推理以及跨20种不同语言的扎根成本。我们的基准测试能够评估多语言多模型用于转移学习的模型,不仅在零弹位设置中,而且还以新定义的少数图学习设置。根据对可用最新模型的评估,我们发现翻译测试转移优于零弹性转移,并且对于许多任务而言,很难利用射击的学习。此外,下游性能部分用可用的未标记文本数据进行预处理来解释,并且仅通过目标源语言的类型学距离而微弱。我们希望通过向社区释放基准来鼓励该领域的未来研究工作。
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误导现在是由于其核心民主和社会价值观和订单的潜在高风险导致的主要问题。外观的错误信息是对病毒假故事进行的对手使用的最简单有效的方法之一。在这种威胁中,通过歪曲其上下文和/或元素来重新设计真实的图像以支持其他叙述。互联网被用作使用不同来源和模态的信息来验证信息。我们的目标是一种可防止的方法,通过使用Web证据来检查图像标题配对来自动实现这一耗时和推理的密集流程。要从两种方式集成证据和提示,我们介绍了“多模态周期 - 一致性检查”的概念;从图像/标题开始,我们收集文本/视觉证据,将分别与其他配对的字幕/图像进行比较。此外,我们提出了一种新颖的架构,一致性检查网络(CCN),其模拟了相同和不同的方式的分层人工理学:标题与文本证据,图像与视觉证据和图像与标题。我们的工作为开放式,基于内容,多模态事实检查提供的第一步和基准,并且显着优于未杠杆效率的基准。
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出色的图像文本检索模型取决于高质量标记的数据。尽管现有图像文本检索数据集的构建者努力确保标题与链接的图像匹配,但它们无法阻止字幕拟合其他图像。我们观察到,如此多的匹配现象在广泛使用的检索数据集中非常普遍,其中一个标题可以描述多达178张图像。这些较大的匹配失误数据不仅使训练中的模型混淆,而且还会削弱评估精度。受视觉和文本核心任务的启发,我们提出了一个多模式的核心分类器,以确定句子是否由图像和其链接的字幕所带来。随后,我们通过将这些需要的字幕添加为图像的附加标签来修改图像文本检索数据集,并制定通用可变率策略,以教授检索模型以区分所需的字幕和其他负样本。在实验中,我们手动注释了一个需要校正的图像文本检索数据集进行评估。结果表明,所提出的元素分类器可实现约78%的精度,并始终提高图像文本检索基线的性能。
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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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本文旨在通过分析图像文本检索模型的可重复性来为信息检索社区提供对检索学习最新进展的一些思考。由于过去十年中多模式数据的增加,图像文本检索已稳步成为信息检索领域的主要研究方向。许多研究人员使用MS-Coco和FlickR30K等基准数据集训练和评估图像文本检索算法。过去的研究主要集中在绩效上,以多种方式提出了多种最先进的方法。根据他们的断言,这些技术提供了改进的模态相互作用,从而更精确的多模式表示。与以前的作品相反,我们着重于方法的可重复性以及对元素的检查,这些元素通过验证的图像和文本在检索图像和文本时通过预验证和未经预处理的模型提高了性能。更具体地说,我们首先研究了相关的可重复性问题,并解释了为什么我们的重点是图像文本检索任务。其次,我们系统地总结了图像文本检索模型的当前范式以及这些方法的既定贡献。第三,我们分析了预审预测和未进行检索模型的复制的各个方面。为了完成这项工作,我们进行了消融实验,并获得了一些影响检索召回的因素,而不是原始论文中所主张的改进。最后,我们提出了未来检索社区应考虑的一些思考和挑战。我们的源代码可在https://github.com/wangfei-2019/image-text-retrieval上公开获得。
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现代视频文本检索框架基本上由三个部分组成:视频编码器,文本编码器和相似性。随着Visual和Textual表示学习的成功,在视频文本检索领域也采用了基于变压器的编码器和融合方法。在本报告中,我们呈现Clip2TV,旨在探索关键元素在基于变压器的方法中。为实现这一目标,我们首先重新审视一些对多模态学习的工作,然后将一些技术介绍到视频文本检索中,最后通过不同配置的大量实验进行评估。值得注意的是,Clip2TV在MSR-VTT数据集上实现了52.9 @ R1,优先表现出先前的SOTA结果为4.1%。
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Astounding results from Transformer models on natural language tasks have intrigued the vision community to study their application to computer vision problems. Among their salient benefits, Transformers enable modeling long dependencies between input sequence elements and support parallel processing of sequence as compared to recurrent networks e.g., Long short-term memory (LSTM). Different from convolutional networks, Transformers require minimal inductive biases for their design and are naturally suited as set-functions. Furthermore, the straightforward design of Transformers allows processing multiple modalities (e.g., images, videos, text and speech) using similar processing blocks and demonstrates excellent scalability to very large capacity networks and huge datasets. These strengths have led to exciting progress on a number of vision tasks using Transformer networks. This survey aims to provide a comprehensive overview of the Transformer models in the computer vision discipline. We start with an introduction to fundamental concepts behind the success of Transformers i.e., self-attention, large-scale pre-training, and bidirectional feature encoding. We then cover extensive applications of transformers in vision including popular recognition tasks (e.g., image classification, object detection, action recognition, and segmentation), generative modeling, multi-modal tasks (e.g., visual-question answering, visual reasoning, and visual grounding), video processing (e.g., activity recognition, video forecasting), low-level vision (e.g., image super-resolution, image enhancement, and colorization) and 3D analysis (e.g., point cloud classification and segmentation). We compare the respective advantages and limitations of popular techniques both in terms of architectural design and their experimental value. Finally, we provide an analysis on open research directions and possible future works. We hope this effort will ignite further interest in the community to solve current challenges towards the application of transformer models in computer vision.
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语言基础与视觉是一个积极的研究领域,旨在通过利用视觉感知知识来丰富基于文本的单词含义的表示。尽管进行了多次接地尝试,但仍不清楚如何以一种保持文本和视觉知识的适当平衡的方式将视觉知识注入语言嵌入一词。一些普遍的问题是以下内容。视觉基础对抽象单词有益吗?还是仅限于具体单词的贡献?弥合文本和视觉之间差距的最佳方法是什么?通过视觉接地的文本嵌入,我们可以获得多少收益?本研究通过提出一种简单但非常有效的基础方法来解决这些问题,以预先训练的单词嵌入。我们的模型将文本嵌入与视觉保持一致,同时在很大程度上保留了在文本语料库中使用单词使用的分布统计数据。通过应用学习的对齐方式,我们能够生成视觉接地的嵌入,用于看不见的单词,包括抽象单词。一系列对单词相似性基准的评估表明,视觉接地不仅对具体单词有益,而且对抽象单词也有益。我们还表明,我们的视觉接地方法为上下文化的嵌入提供了优势,但只有在对相对尺寸相对较小的语料库进行培训时,我们才能提供优势。可以在https://github.com/hazel1994/visaly_grounded_word_word_embeddings_2上获得英语的代码和接地嵌入。
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随着图像文本对的大量数据以及视觉和语言(V&L)任务的多样性,学者在该研究领域引入了大量的深度学习模型。此外,近年来,转移学习还显示出在计算机愿景中的巨大成功,例如图像分类,对象检测等以及在自然语言处理中以进行问答,机器翻译等的自然语言处理。继承转移学习的精神, V&L的研究工作已经在大规模数据集上设计了多种预训练技术,以增强下游任务的性能。本文的目的是提供当代V&L预审前模型的全面修订。特别是,我们对预处理的方法进行了分类和描述,以及最先进的视觉和语言预训练模型的摘要。此外,还提供了培训数据集和下游任务的列表,以进一步提高V&L预处理的观点。最后,我们决定采取进一步的一步,讨论众多未来研究的方向。
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Vision-Language Pretraining (VLP) and Foundation models have been the go-to recipe for achieving SoTA performance on general benchmarks. However, leveraging these powerful techniques for more complex vision-language tasks, such as cooking applications, with more structured input data, is still little investigated. In this work, we propose to leverage these techniques for structured-text based computational cuisine tasks. Our strategy, dubbed VLPCook (Structured Vision-Language Pretraining for Computational Cooking), first transforms existing image-text pairs to image and structured-text pairs. This allows to pretrain our VLPCook model using VLP objectives adapted to the strutured data of the resulting datasets, then finetuning it on downstream computational cooking tasks. During finetuning, we also enrich the visual encoder, leveraging pretrained foundation models (e.g. CLIP) to provide local and global textual context. VLPCook outperforms current SoTA by a significant margin (+3.3 Recall@1 absolute improvement) on the task of Cross-Modal Food Retrieval on the large Recipe1M dataset. Finally, we conduct further experiments on VLP to validate their importance, especially on the Recipe1M+ dataset. The code will be made publicly available.
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