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Récupération d'images efficace grâce à une méthode en deux étapes

Une méthode qui améliore la recherche d'images en utilisant des images de référence et du texte.

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Méthode de récupérationMéthode de récupérationd'image en deux étapesau filtrage et au re-classement.Améliorer la recherche d'images grâce
Table des matières

Dans le monde de la recherche d'images, on a souvent une image de référence et un texte qui décrit ce qu'on veut voir. Cette tâche s'appelle la récupération d'images composées. Le défi, c'est de trouver une image qui correspond bien à la fois à l'image de référence et à la description donnée dans le texte.

Les méthodes actuelles de récupération d'images créent généralement un ensemble de caractéristiques d'images à l'avance et comparent ensuite ces caractéristiques aux caractéristiques de l'image de référence, ajustées par le texte au moment de la recherche. Cette méthode est rapide pendant le processus de recherche, mais peut avoir du mal à modifier efficacement les caractéristiques de l'image de référence en fonction de la description textuelle.

Une alternative est de comparer le texte de référence avec chaque image candidate potentielle directement. Bien que cette méthode soit plus approfondie, elle peut être coûteuse en termes de calcul et lente, surtout lorsqu'il s'agit de grandes collections d'images. Pour tirer le meilleur parti des deux mondes, on propose une méthode en deux étapes qui réduit d'abord rapidement les candidats, puis les évalue plus en profondeur.

Approche en Deux Étapes

Étape 1 : Filtrage des Candidats

La première étape de notre méthode est de filtrer rapidement la plupart des images candidates. On utilise un modèle qui vérifie l'image de référence de la requête par rapport aux caractéristiques pré-calculées de toutes les images candidates. Cette étape de filtrage nous aide à nous concentrer uniquement sur les images les plus pertinentes, rendant la prochaine étape plus gérable.

À ce stade, on génère un score pour chaque candidat en fonction de la similarité avec l'image de référence, ajustée par la description textuelle. En gros, on cherche des images qui partagent des caractéristiques visuelles avec l'image de référence et qui correspondent à la description donnée.

Étape 2 : Reclassification des Candidats

Une fois qu'on a un ensemble plus petit d'images candidates, la deuxième étape consiste à réévaluer ces candidats. Dans cette étape, on utilise une structure à double encodeur. Une partie du modèle examine l'image de référence et l'autre analyse la description textuelle.

Pendant ce processus de reclassification, on vérifie à quel point chaque candidat correspond à l'image de référence en tenant compte de la description textuelle. Cette étape est plus détaillée et permet au modèle d'utiliser les informations provenant de l'image de référence et du texte pour évaluer efficacement chaque image candidate.

Le but de cette approche est de trouver la meilleure image candidate tout en gardant les coûts computationnels raisonnables.

Le Bénéfice du Filtrage et de la Reclassification

En effectuant des recherches, le filtrage nous permet de réduire le nombre d'images à examiner. Cela rend la tâche de trouver le meilleur match beaucoup plus rapide. En limitant les candidats, on peut appliquer des méthodes plus complexes qui analysent les images restantes plus en profondeur.

Cette méthode en deux étapes est conçue pour maximiser l'Efficacité tout en offrant un haut niveau de Précision. Notre approche peut s'adapter à de nombreux types de requêtes utilisateur en tenant compte à la fois des informations visuelles et textuelles simultanément.

Évaluation et Résultats

Pour voir à quel point notre méthode fonctionne, on l'a testée sur deux ensembles de données différents, chacun ayant des caractéristiques uniques. Le premier ensemble de données se concentre sur des articles de mode, tandis que le second inclut une variété d'images présentant des interactions complexes.

Ensemble de Données de Mode

Dans l'ensemble de données de mode, on visait à classer des articles de vêtements en fonction des requêtes des utilisateurs. Chaque requête incluait une image de référence et une description textuelle indiquant le style ou l'article que l'utilisateur recherchait.

On a évalué notre méthode en fonction de la fréquence à laquelle l'article désiré apparaissait parmi les images recommandées. Les résultats ont montré que notre méthode trouvait constamment les bons articles et surpassait de nombreuses techniques existantes.

Ensemble de Données d'Images Générales

Le deuxième ensemble de données nous a permis d'évaluer notre méthode dans un contexte plus large. Cet ensemble contenait des images de divers scénarios, y compris des personnes, des objets et des scènes. La complexité des images nécessitait un modèle capable de tenir compte de plusieurs facteurs pour établir la pertinence.

Encore une fois, notre méthode a montré des résultats prometteurs. Elle a efficacement réduit rapidement le nombre de candidats et a noté les images en fonction de leur correspondance avec les requêtes des utilisateurs.

Observations Clés

  1. Efficacité : L'approche en deux étapes permet une sélection initiale rapide des candidats, suivie d'une analyse plus détaillée. Cette combinaison rend le processus de récupération beaucoup plus rapide par rapport aux méthodes qui essaient d'analyser tous les candidats d'un coup.

  2. Précision : En se concentrant sur les meilleurs candidats, l'étape de reclassification fournit une évaluation affinée qui améliore considérablement les chances de trouver la bonne image.

  3. Polyvalence : Le modèle prouve son efficacité sur différents types d'ensembles de données, démontrant sa capacité à s'adapter aux requêtes utilisateur variées et aux caractéristiques des images.

Défis et Limitations

Bien que notre méthode fonctionne bien, il reste des défis à relever. Le coût computationnel associé à l'étape de reclassification plus approfondie en fait partie. À mesure que le nombre de candidats augmente, le temps nécessaire pour les comparaisons augmente de manière significative.

De plus, le système ne peut évaluer que ce qu'il a appris de ses données d'entraînement. Si des biais existent dans l'ensemble de données d'entraînement, ces biais peuvent se répercuter sur les résultats, affectant l'équité des résultats.

Directions Futures

Dans nos travaux futurs, on vise à améliorer encore notre modèle. Les améliorations pourraient impliquer l'optimisation de la phase de reclassification pour réduire le temps de calcul et l'évaluation d'ensembles de données plus diversifiés pour atténuer les biais.

Une autre possibilité serait d'implémenter des retours d'utilisateur pour affiner continuellement les recommandations du modèle au fil du temps en fonction de l'utilisation réelle.

Conclusion

Notre approche de récupération d'images composées présente une méthode puissante pour trouver efficacement des images basées sur une combinaison d'images de référence et de descriptions textuelles. En employant une stratégie en deux étapes qui équilibre le filtrage avec une reclassification détaillée, on démontre une meilleure précision dans les tâches de récupération d'images.

À travers des tests sur plusieurs ensembles de données, notre méthode montre un potentiel significatif et prépare le terrain pour de futures avancées dans le domaine de la recherche et de la récupération d'images. Alors qu'on continue d'affiner cette approche, on pense qu'elle peut devenir un outil essentiel pour diverses applications dans des contextes pratiques.

Source originale

Titre: Candidate Set Re-ranking for Composed Image Retrieval with Dual Multi-modal Encoder

Résumé: Composed image retrieval aims to find an image that best matches a given multi-modal user query consisting of a reference image and text pair. Existing methods commonly pre-compute image embeddings over the entire corpus and compare these to a reference image embedding modified by the query text at test time. Such a pipeline is very efficient at test time since fast vector distances can be used to evaluate candidates, but modifying the reference image embedding guided only by a short textual description can be difficult, especially independent of potential candidates. An alternative approach is to allow interactions between the query and every possible candidate, i.e., reference-text-candidate triplets, and pick the best from the entire set. Though this approach is more discriminative, for large-scale datasets the computational cost is prohibitive since pre-computation of candidate embeddings is no longer possible. We propose to combine the merits of both schemes using a two-stage model. Our first stage adopts the conventional vector distancing metric and performs a fast pruning among candidates. Meanwhile, our second stage employs a dual-encoder architecture, which effectively attends to the input triplet of reference-text-candidate and re-ranks the candidates. Both stages utilize a vision-and-language pre-trained network, which has proven beneficial for various downstream tasks. Our method consistently outperforms state-of-the-art approaches on standard benchmarks for the task. Our implementation is available at https://github.com/Cuberick-Orion/Candidate-Reranking-CIR.

Auteurs: Zheyuan Liu, Weixuan Sun, Damien Teney, Stephen Gould

Dernière mise à jour: 2024-01-29 00:00:00

Langue: English

Source URL: https://arxiv.org/abs/2305.16304

Source PDF: https://arxiv.org/pdf/2305.16304

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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