文本与图像跨模态特征融合技术有哪些

Q：图像融合和目标检测是什么？大致的原理是什么？有哪些相关的算法？图像融合是将两个或多个图像合成为一个新的图像，以获得比原始图像更全面和丰富的信息。它可以通过不同的技术实现，如像素级融合、特征级融合和决策级融合。图像融合在实际应用中有多种用途，包括提高图像质量、增加图像信息量、遥感图像处理以及计算机视觉和机器人技术中的应用。目标检测是计算机视觉领域中的一个重要任务，其目标是在图像或视频中准确地识别和定位特定对象。随着多模态数据的广泛应用，如图像、文本、语音等，将不同模态的信息进行融合可以进一步提高目标检测的性能和鲁棒性。因此，图像融合和目标检测都是计算机视觉领域中重要的技术，它们在多个领域都有广泛的应用前景和研究价值。图像融合和目标检测的大致原理分别是将多个不同的图像合并成一个新的图像以获得更准确、更全面的信息和在图像中找到特定的目标并对其进行定位和识别。图像融合的相关算法有：小波变换、基于金字塔变换的多分辨率融合、基于区域的图像融合、基于特征的图像融合等。目标检测的相关算法有：基于深度学习的目标检测算法（如R-CNN、Fast R-CNN、Faster R-CNN、YOLO、SSD等）、基于传统计算机视觉技术的目标检测算法（如HOG、SIFT、SURF等）。欢迎关注我们的公众号，或加入飞书群：

两个输入首先经过Attention机制（将Context Embedding对应的语义信息与图片中对应的语义信息相耦合），输出新的Latent Feature，再将新输出的Latent Feature与输入的Context Embedding再做一次Attention机制，从而使得SD模型学习到了文本与图片之间的特征对应关系。Spatial Transformer模块不改变输入输出的尺寸，只在图片对应的位置上融合了语义信息，所以不管是在传统深度学习时代，还是AIGC时代，Spatial Transformer都是将本文与图像结合的一个“万金油”模块。看CrossAttention模块的结构图，大家可能会疑惑为什么Context Embedding用来生成K和V，Latent Feature用来生成Q呢？原因也非常简单：因为在Stable Diffusion中，主要的目的是想把文本信息注入到图像信息中里，所以用图片token对文本信息做Attention实现逐步的文本特征提取和耦合。Rocky再从AI绘画应用视角解释一下CrossAttention模块的作用。CrossAttention模块在AI绘画应用中可以被视为一种连接和表达的工具，它有助于在输入文本和生成图片之间建立联系，创造更具深度和多样性的艺术作品，引发观众的思考和情感共鸣。CrossAttention模块可以将图像和文本信息关联起来，就像艺术家可以将不同的元素融合到一幅作品中，这有助于在创作中实现不同信息之间的协同和互动，产生更具创意性的艺术作品。再者CrossAttention模块可以用于将文本中的情感元素传递到生成图片中，这种情感的交互可以增强艺术作品的表现力和观众的情感共鸣。（3）BasicTransformer Block模块

最初，多模态融合方法常采用预训练的目标检测器，例如ViLBERT、VisualBERT和Unicoder-VL。这些方法通过提取图像特征和执行交叉模态预训练任务，为后续的图像-文本任务奠定了基础。随着ViT的出现和普及，更多方法开始利用ViT作为图像编码器。这些方法强调大规模预训练，以提高模型的性能和泛化能力，例如Flamingo。近期，我们见证了向多模态LLMs的发展趋势，从进行预训练到向指令调整（instruction tuning）转变。例如LLaVA和MiniGPT-4，它们通过融合视觉和语言信息，能够更有效地完成视觉理解相关的任务。这进一步提升模型对于指令的理解能力，提升零样本性能，使模型能够更好地泛化到未见过的任务和领域，对于实现具有高度智能的通用人工智能，是一个重要的进步。