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# Informatique # Vision par ordinateur et reconnaissance des formes

Transformer la recherche d'images avec la récupération composée

Un nouveau système permet aux utilisateurs de modifier des images en utilisant du texte et des images de référence.

Wenliang Zhong, Weizhi An, Feng Jiang, Hehuan Ma, Yuzhi Guo, Junzhou Huang

― 8 min lire


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Dans le monde numérique d’aujourd'hui, chercher des images est devenu aussi courant que de dénicher un bon resto de pizza. Mais que faire si tu veux trouver une image spécifique en demandant à l'ordi de modifier quelque chose sur une photo ? C'est là que la Récupération d'Images Composées entre en jeu. Ce système ne se contente pas de chercher une image avec des mots-clés ; il te permet de spécifier des modifications basées sur une autre image et une description textuelle. Donc, si tu veux une photo d'un chat avec un chapeau au lieu d'un chien avec un chapeau, le système devrait savoir quoi faire !

Qu'est-ce que la Récupération d'Images Composées ?

La récupération d'images composées, ou CIR pour les intimes, ça sonne chic, mais c'est assez simple. Ça consiste à trouver une image en utilisant à la fois une image de référence et une modification textuelle. En gros, tu donnes à la machine une image originale et tu lui dis comment la changer. Tu pourrais dire : "Fais porter des lunettes de soleil à ce chat", et le système se met au boulot pour te trouver ou créer cette image.

Cette tâche nécessite que le système comprenne à la fois les éléments visuels de l'image et les instructions textuelles. Cependant, faire en sorte qu'un ordinateur exécute ces changements avec succès n'est pas aussi simple que ça en a l'air. Les ordinateurs peuvent parfois être un peu lents !

Le Défi de la Récupération d'Images

L'un des plus grands obstacles avec le CIR, c'est d'acquérir les données nécessaires. Contrairement aux recherches d'images traditionnelles qui se contentent de chercher des images avec des mots-clés, le CIR a besoin d'un type de dataset spécifique. Ces données doivent impliquer des triplets : une image originale, une instruction de modification et l'image cible qui reflète ce changement. Cette exigence oblige les humains à passer du temps et des efforts à créer des jeux de données annotés. Et soyons honnêtes, personne ne veut payer des gens pour étiqueter des milliers d'images, surtout quand ils pourraient passer une journée à la plage à la place.

Pour compliquer les choses, il n'y a pas beaucoup de modèles conçus pour comprendre et suivre les instructions de modification à partir de texte. La plupart des modèles existants sont comme ce pote qui ne comprend pas vraiment la blague, et ils peuvent galérer à interpréter ou à appliquer des instructions complexes. C'est là qu'on a besoin de modèles plus intelligents.

L'Émergence de la Récupération d'Images Composées Zéro-Shot

Un domaine d'exploration passionnant dans le CIR est la Récupération d'Images Composées Zéro-Shot (ZS-CIR), où les modèles sont entraînés sur un grand dataset mais testés sur des données complètement nouvelles sans formation spécifique sur ces données. C'est comme monter sur scène sans répétition—ça fait un peu peur, non ?

Aussi excitant que soit le ZS-CIR, de nombreux modèles existants ont du mal à faire le saut. Ils dépendent d'un système appelé CLIP (Contrastive Language-Image Pretraining), qui aide à relier images et texte. Cependant, même si CLIP a ses avantages, il ne brille pas quand il s'agit de comprendre les instructions de modification. Pense à un super-héros qui peut voler et soulever des voitures mais qui ne sait pas comment ouvrir une porte.

Place aux Grands Modèles de Langage

Pour améliorer les capacités des systèmes de récupération d'images, certains chercheurs se sont tournés vers les Grands Modèles de Langage (LLMs). Ces modèles peuvent traiter et comprendre le langage assez bien, donc l'idée est de combiner leurs forces avec la compréhension des images. Des gens malins essaient d'intégrer les LLMs avec des modèles visuels pour aider à combler le fossé.

Mais voilà le truc : balancer des LLMs dans le mix ne résout pas tout automatiquement. Il y a encore des obstacles, surtout pour coordonner efficacement les infos textuelles et visuelles. C'est comme essayer d'assembler un meuble sans les instructions—ça peut vite devenir le bazar !

Une Nouvelle Approche Prometteuse

Pour relever ces défis, les chercheurs ont développé une nouvelle méthode d'intégration qui utilise des LLMs Multimodaux ajustés par instruction (MLLMs). Pense à une intégration comme un terme chic pour la façon dont on représente l'info sous forme mathématique pour que les ordis puissent mieux la comprendre. En termes plus simples, c’est la manière de rendre les choses plus faciles pour les machines afin qu'elles saisissent de quoi on parle.

Cette nouvelle approche se concentre sur deux grandes étapes d'entraînement. La première étape enseigne au modèle comment créer une représentation unifiée des images et du texte, tandis que la deuxième étape peaufine le modèle pour gérer spécifiquement les instructions de modification. C'est un peu comme apprendre à un gamin à utiliser des crayons avant de lui demander de colorier un chef-d'œuvre—ils doivent maîtriser les bases d'abord !

Entraîner le Modèle : Étape par Étape

Le processus d'entraînement implique deux étapes significatives. Dans la première, un grand nombre de paires image-légende sont utilisées pour aider le modèle à comprendre et à relier images et texte. Ce processus pose une base solide pour le modèle, facilitant ses liens entre info visuelle et textuelle.

La deuxième étape, c'est là que la vraie magie opère. En utilisant des jeux de données triplets incluant une image, un modificateur, et une légende cible, le modèle a l'occasion de pratiquer l'application des instructions efficacement. Cette méthode, c'est comme donner au modèle un entraînement pratique avant de le lâcher dans le grand monde. Il apprend à suivre les instructions de près et avec précision.

Tester le Modèle : Les Résultats

Les chercheurs ont mis ce nouveau modèle à l'épreuve en utilisant quatre benchmarks différents : FashionIQ, CIRR, CIRCO et GeneCIS. Ces tests aident à voir à quel point le modèle performe par rapport aux systèmes existants. Et devine quoi ? Les résultats étaient plutôt impressionnants !

Le nouveau modèle a surpassé d'autres modèles à la pointe de la technologie de manière significative. Il a montré une amélioration considérable dans le suivi des instructions de modification et la récupération d'images avec précision. Les utilisateurs pouvaient effectivement demander au modèle des changements spécifiques et obtenir des images pertinentes en retour. C’est comme avoir un assistant personnel super puissant qui sait exactement ce que tu veux, même avant que tu le demandes !

Pourquoi C'est Excitant ?

Alors, pourquoi tout ce truc de Récupération d'Images Composées est-il si excitant ? D'abord, ça ouvre la porte à d'innombrables applications. Que ce soit dans l'e-commerce, où les clients veulent voir un produit spécifique dans différentes couleurs et styles, ou sur les réseaux sociaux, où les utilisateurs veulent détecter des changements sur les images, cette technologie a le potentiel de transformer notre interaction avec l'info visuelle.

Et bien sûr, quiconque utilise cette technologie appréciera le temps que ça fait gagner. Plutôt que de faire défiler des pages interminables d'images pour trouver ce que tu cherches, tu peux simplement donner des instructions spécifiques au système, te poser et le laisser faire le boulot à ta place.

Conclusion

En résumé, la récupération d'images composées est en train de prouver qu'elle est un atout précieux dans le domaine de la recherche d'images. Grâce à des approches novatrices qui combinent la puissance des MLLMs avec une stratégie d'entraînement en deux étapes, il est désormais possible pour les modèles de suivre les instructions de modification plus précisément que jamais. Ce développement améliore non seulement notre capacité à récupérer des images, mais pave également la voie pour de futures avancées dans le domaine de l'intelligence artificielle et de l'apprentissage automatique.

À mesure que la technologie continue d'évoluer, on peut seulement imaginer les possibilités qui s'annoncent. Alors, la prochaine fois que tu songes à dénicher cette photo parfaite d'un chat avec des lunettes de soleil, tu pourrais bien te retrouver à laisser ton ordi faire le travail. N’oublie pas d'être clair sur ce que tu veux—ces ordis sont encore en train d'apprendre !

Source originale

Titre: Compositional Image Retrieval via Instruction-Aware Contrastive Learning

Résumé: Composed Image Retrieval (CIR) involves retrieving a target image based on a composed query of an image paired with text that specifies modifications or changes to the visual reference. CIR is inherently an instruction-following task, as the model needs to interpret and apply modifications to the image. In practice, due to the scarcity of annotated data in downstream tasks, Zero-Shot CIR (ZS-CIR) is desirable. While existing ZS-CIR models based on CLIP have shown promising results, their capability in interpreting and following modification instructions remains limited. Some research attempts to address this by incorporating Large Language Models (LLMs). However, these approaches still face challenges in effectively integrating multimodal information and instruction understanding. To tackle above challenges, we propose a novel embedding method utilizing an instruction-tuned Multimodal LLM (MLLM) to generate composed representation, which significantly enhance the instruction following capability for a comprehensive integration between images and instructions. Nevertheless, directly applying MLLMs introduces a new challenge since MLLMs are primarily designed for text generation rather than embedding extraction as required in CIR. To address this, we introduce a two-stage training strategy to efficiently learn a joint multimodal embedding space and further refining the ability to follow modification instructions by tuning the model in a triplet dataset similar to the CIR format. Extensive experiments on four public datasets: FashionIQ, CIRR, GeneCIS, and CIRCO demonstrates the superior performance of our model, outperforming state-of-the-art baselines by a significant margin. Codes are available at the GitHub repository.

Auteurs: Wenliang Zhong, Weizhi An, Feng Jiang, Hehuan Ma, Yuzhi Guo, Junzhou Huang

Dernière mise à jour: 2024-12-07 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2412.05756

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2412.05756

Licence: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

Changements: Ce résumé a été créé avec l'aide de l'IA et peut contenir des inexactitudes. Pour obtenir des informations précises, veuillez vous référer aux documents sources originaux dont les liens figurent ici.

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