Améliorer la perception des images avec ChatRex
ChatRex améliore la reconnaissance et la compréhension des images pour des applications concrètes.
Qing Jiang, Gen Luo, Yuqin Yang, Yuda Xiong, Yihao Chen, Zhaoyang Zeng, Tianhe Ren, Lei Zhang
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Table des matières
Dans le monde de la vision par ordinateur, comprendre les images, c'est super important, un peu comme essayer de comprendre ce que fait ton chat quand il fixe un mur vide. Les scientifiques ont créé un truc appelé Modèles de Langage Larges Multimodaux (MLLMs). Ce sont des machines sophistiquées qui peuvent faire des trucs incroyables avec les images, mais elles ont quelques soucis. Elles peuvent reconnaître des photos, mais quand il s'agit de vraiment percevoir ce qu'elles voient-comme si cette forme floue est ton animal de compagnie ou une chaussette perdue-elles galèrent.
Imagine demander à l'un de ces modèles de trouver plusieurs objets dans une image. Un modèle populaire appelé Qwen2-VL ne peut se rappeler qu'environ 43,9% de ce qu'il voit, ce qui est pas terrible. Si tu y penses, c’est un peu comme trouver seulement 44 œufs de Pâques cachés sur 100-plutôt décevant pour un chasseur d'œufs aguerri !
La Mission
L'objectif ici est de rendre ces modèles non seulement meilleurs pour comprendre les images, mais aussi pour les percevoir plus précisément. On te présente ChatRex, un nouveau modèle conçu pour travailler plus intelligemment, pas plus dur.
Comment Ça Marche, ChatRex ?
Au lieu de deviner où se trouvent les objets dans une image dès le départ, ChatRex utilise une tactique différente. Il a un truc appelé un réseau de propositions universelles qui suggère où pourraient se trouver les objets, puis ChatRex s'occupe des détails. C’est comme avoir un ami qui te montre la direction générale d’une pizzeria-tu dois toujours naviguer dans les rues pour y arriver !
En gros, ChatRex prend les boîtes marquant les objets potentiels et les utilise pour déterminer ce qu'ils sont. À la fin de la journée, c’est beaucoup plus efficace que d'essayer de tout deviner d'un coup.
Le Côté Données
Alors, qu'est-ce qu'un bon modèle sans de bonnes données ? C'est comme essayer de cuisiner un plat sophistiqué sans ingrédients-bonne chance avec ça ! Pour régler le souci des données, on a créé le dataset Rexverse-2M, qui est plutôt vaste avec des millions d'images annotées pour divers détails.
Ce dataset ne se contente pas de balancer des images aléatoires au modèle. Il se concentre sur des tâches spécifiques nécessitant une compréhension des images à différents niveaux. Donc, tu as tout, d'un simple "C'est un chat," à "Ce chat adore dormir sur le canapé en planifiant la domination mondiale."
Pourquoi Tout Ça ?
Tu te demandes peut-être pourquoi tout ça a de l'importance. Eh bien, réfléchis : si les robots pouvaient mieux comprendre les images, ils pourraient aider avec plein d'applications concrètes. Imagine des voitures autonomes capables de voir non seulement un piéton mais aussi de reconnaître s'il fait signe, court ou est juste perdu dans ses pensées.
Ou, dans ta vie quotidienne, que dirais-tu de chatbots qui peuvent t'aider tout en regardant l'image que tu as téléchargée ? "Hé, peux-tu trouver mon chien sur cette photo ?" Et bam ! Le bot peut te dire exactement où Fido traîne-probablement en train de chasser un écureuil encore.
Les Défis de la Perception dans les MLLMs
Malgré leurs avancées, les MLLMs ont souvent des soucis avec les détails fins. C'est comme essayer de te souvenir où t'as garé ta voiture après une longue journée : tu vas probablement te rappeler de la couleur ou de la marque mais pas de l'emplacement exact.
Voici quelques défis :
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Conflits de Modélisation : Parfois, la façon dont les modèles sont conçus les fait se disputer sur les tâches. C'est comme essayer de décider qui prend le shotgun dans la voiture-tout le monde veut avoir son mot à dire, mais ça finit en chaos.
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Manque de Données Équilibrées : Il n'y a pas assez de bonnes données pour former ces modèles correctement. Imagine que tu apprennes à jongler en n'utilisant qu'une balle de tennis. Tu serais génial avec ça, mais quand il s'agirait d'autres trucs-comme des boules de bowling ou des torches enflammées-tu te sentirais perdu !
Le Design Unique de ChatRex
Ce qui distingue ChatRex, c'est son design. Il a séparé les tâches de perception (trouver et identifier des objets) et de compréhension (savoir ce que ces objets sont).
Un Modèle à Deux Niveaux
ChatRex est structuré comme un sandwich : il superpose divers composants pour garantir qu'il fonctionne mieux. Il a deux encodeurs visuels différents. L'un aide avec des images de basse résolution, tandis que l'autre s'attaque aux images haute résolution. Plus l'entrée est bonne, meilleur est le résultat, un peu comme la différence entre lire un journal et une liseuse avec une haute définition graphique.
Réseau de Propositions Universelles
Au cœur de ChatRex se trouve le Réseau de Propositions Universelles (UPN). Pense à lui comme l'équipe derrière la scène pendant un concert, s'assurant que tout soit en place avant que le groupe ne monte sur scène. L'UPN identifie les objets candidats potentiels, traque tout ce qui doit être analysé et prépare une liste pour que ChatRex puisse digérer.
Construire un Dataset de Qualité
Comme mentionné plus tôt, notre nouveau dataset-Rexverse-2M-est crucial. Il contient des millions d'images annotées, créées via un moteur de données automatisé. Ce moteur s'assure que les données sont capturées et étiquetées avec précision.
Trois Modules Clés
- Génération de Légendes d'Images : Ce module génère des légendes qui décrivent ce qui se passe dans chaque image.
- Identification des Objets : Cette partie identifie des objets spécifiques dans la légende et utilise un modèle pour créer des boîtes englobantes autour de ces éléments.
- Légende par Région : Ici, on produit des descriptions détaillées de régions spécifiques dans l'image.
La combinaison de ces modules permet au modèle de bien faire, un peu comme une troupe de danse bien coordonnée qui se produit sans accroc sur scène !
Former ChatRex
Tout comme un bon athlète s'entraîne pour le grand match, ChatRex suit un processus de formation minutieux. Il a deux principales étapes pour construire ses capacités de perception et de compréhension.
Étape 1 : Entraînement d'Alignement
Dans la première étape, l'objectif est simple : aligner les caractéristiques visuelles avec les caractéristiques textuelles. Tout est question de s'assurer que le modèle sait comment relier les visuels au langage.
Étape 2 : Ajustement de l'Instruction Visuelle
Dans la deuxième étape, les choses deviennent un peu plus excitantes alors que ChatRex apprend à comprendre et à répondre aux interactions utilisateur de manière conversationnelle.
Évaluer la Performance
Bon, assez parlé de combien ChatRex est génial-est-ce que ça fonctionne vraiment ?
Détection d'objets
Tests deChatRex a été testé sur de nombreux datasets, un peu comme les étudiants sont testés sur des problèmes de maths. Les résultats sont prometteurs ! Il montre de bonnes performances dans la détection d'objets comparé aux autres modèles existants.
Par exemple, lors de tests sur le dataset COCO, ChatRex a obtenu un score de Précision Moyenne (mAP) impressionnant, ce qui indique qu'il peut localiser et classifier des objets avec précision.
Détection d'Objets Référents
Quand il s'agit d'identifier un objet basé sur une description, ChatRex continue de briller. Il peut localiser des items simplement à partir des mots-ce qui en fait une star de l'IA conversationnelle, capable de discerner exactement ce que tu recherches.
Compréhension et Normes Multimodales Générales
ChatRex ne s'arrête pas à la reconnaissance ; il excelle aussi dans la compréhension. Il a été évalué à travers divers benchmarks académiques, montrant qu'il peut rivaliser avec d'autres modèles de pointe tout en aidant à réduire ces maudites erreurs d'hallucination.
Défis et Perspectives
Bien que ChatRex représente certainement un pas en avant, il n'est pas sans défis. Il reste des domaines à améliorer, notamment autour de la gestion de détections multiples d'objets, de bruit de signal, et de prédictions coordonnées.
Et Après ?
Alors qu'on regarde vers l'avenir, il y a du potentiel pour des modèles encore plus intelligents. Avec les avancées en perception et en compréhension, on peut imaginer un temps où des modèles similaires à ChatRex nous assistent au quotidien, que ce soit pour conduire, faire des courses ou simplement naviguer dans le monde qui nous entoure.
Conclusion
En gros, ChatRex est comme le nouveau super-héros en ville, prêt à relever les défis de la perception et de la compréhension dans la vision par ordinateur. En comblant le fossé entre ce que les visuels signifient et leur perception précise, ChatRex ouvre la porte à un tas de possibilités.
Et hé, si ça peut t'aider à retrouver ton animal de compagnie perdu dans ce tas de linge, là on parle vraiment de magie sérieuse ici !
À la fin, on sait que la perception et la compréhension vont de pair. Avec les bons outils et un peu d'imagination, l'avenir s'annonce radieux pour la vision par ordinateur. Qui sait ? Peut-être qu'un jour, on aura un assistant de type ChatRex pour nous aider à naviguer dans la vie, une image à la fois !
Titre: ChatRex: Taming Multimodal LLM for Joint Perception and Understanding
Résumé: Perception and understanding are two pillars of computer vision. While multimodal large language models (MLLM) have demonstrated remarkable visual understanding capabilities, they arguably lack accurate perception abilities, e.g. the stage-of-the-art model Qwen2-VL only achieves a 43.9 recall rate on the COCO dataset, limiting many tasks requiring the combination of perception and understanding. In this work, we aim to bridge this perception gap from both model designing and data development perspectives. We first introduce ChatRex, an MLLM with a decoupled perception design. Instead of having the LLM directly predict box coordinates, we feed the output boxes from a universal proposal network into the LLM, allowing it to output the corresponding box indices to represent its detection results, turning the regression task into a retrieval-based task that LLM handles more proficiently. From the data perspective, we build a fully automated data engine and construct the Rexverse-2M dataset which possesses multiple granularities to support the joint training of perception and understanding. After standard two-stage training, ChatRex demonstrates strong perception capabilities while preserving multimodal understanding performance. The combination of these two capabilities simultaneously unlocks many attractive applications, demonstrating the complementary roles of both perception and understanding in MLLM. Code is available at \url{https://github.com/IDEA-Research/ChatRex}.
Auteurs: Qing Jiang, Gen Luo, Yuqin Yang, Yuda Xiong, Yihao Chen, Zhaoyang Zeng, Tianhe Ren, Lei Zhang
Dernière mise à jour: 2024-12-02 00:00:00
Langue: English
Source URL: https://arxiv.org/abs/2411.18363
Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2411.18363
Licence: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/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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