NeurIPS'22|Hinton團隊開源:用一個統(tǒng)一的接口處理四大視覺任務
論文鏈接:https://arxiv.org/pdf/2206.07669v2.pdf源碼鏈接:https://github.com/google-research/pix2seq
簡介
本文提出了一種將四個看似不同的視覺任務(目標檢測,實例分割,關鍵點檢測,圖像描述)統(tǒng)一在單個像素到序列界面中的方法。本文方法是對在目標檢測任務中使用的Pix2Seq模型到一系列任務的擴展。
本文框架
本文方法提出一種對于四個關注任務的序列接口,即所有任務的描述和輸出都表示為若干離散令牌組成的序列。
- 目標檢測:一個物體由五個離散令牌表示,。每次訓練樣本時多個物體隨機采樣序列化后形成最終令牌。
- 實例分割:這里預測實例掩碼的多邊形描述,并將多邊形描述為一序列的坐標,并將坐標轉為離散令牌。這里每次采樣訓練圖片對應的開始點的開始令牌是隨機的。如果存在相同實例的多個多邊形,通過一個分割令牌聚集每個多邊形的表示序列。
- 關鍵點檢測:類似地,這里也是用一系列坐標表示關鍵點檢測結果,。這里為了簡潔省略了關鍵點類別標簽。如果某個關鍵點被遮擋,相應的坐標令牌被一個特別的令牌取代。
- 圖像描述:直接預測離散的文本令牌。
統(tǒng)一的架構和損失函數(shù)
與Pix2Seq方法只關注單一任務不同的是,****以一個任務的prompt為條件,直接為單個目標檢測任務產(chǎn)生輸出token,以便模型可以產(chǎn)生適應于關注任務的輸出。在訓練期間,模型將prompt和期望的輸出連接到單個序列中,利用token加權方案確保****只被訓練來預測期望的輸出,而不是prompt令牌。在推理過程中,prompt是給定的,并且是固定的,所以****只需要產(chǎn)生序列的其余部分。類似于Pix2Seq方法,訓練目標是最大化基于圖像的令牌和之前的令牌的似然性。
多個任務的訓練
- 數(shù)據(jù)混合。合并不同任務的圖像和相應輸出序列。優(yōu)點是構建很簡單,但很難加入圖像增廣。
- 批混合。采樣不同任務的圖像,經(jīng)適合當前任務的增廣處理,合并令牌化的輸出序列得到圖像-序列對。這種方法可以獨立地為了一個任務計算損失和梯度,并以合適的權重融合不同任務的梯度。
本文方法考慮使用批混合策略。
推斷
實驗
圖4給出了如何選擇合適的各任務損失函數(shù)加權系數(shù)。這里使用貪心策略。圖4(a)給出了搜素目標檢測與實例分割間權重比例的搜索結果??梢钥闯鲈谝粋€較廣的范圍內,兩個任務的性能都接近峰值。之后實驗簡單選擇2:8的權重比例。加入圖像描述任務后,在9:1的權重比例下是對當前任務是較合適的。加入關鍵點檢測后發(fā)現(xiàn)權重能設置的較小,這里選擇為0.01。
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