AIGC系列之:GroundingDNIO原理解读及在Stable Diffusion中使用

目录

1.前言

2.方法概括

3.算法介绍

3.1图像-文本特征提取与增强

3.2基于文本引导的目标检测

3.3跨模态解码器

3.4文本prompt特征提取

4.应用场景

4.1结合生成模型完成目标区域生成

[4.2结合stable diffusion完成图像编辑](#4.2结合stable diffusion完成图像编辑)

4.3结合分割模型完成任意图像分割

1.前言

《Grounding DINO: Marrying DINO with Grounded Pre-Training for Open-Set Object Detection》

Grounding DINO作者来自清华大学和IDEA(International Digital Economy Academy),Grounding DINO有非常强大的检测功能,提供和文本prompt进行结合自动进行检测,不需要手动参与。输入文本即可输出文本对应的检测对象。称之为目前的Detect Anything。与Mata发布的Segment Anything可以进行结合发挥更加强大的功能。至此CV界的几大研究领域都有了相关的大模型应用,Detect Anything,Segment Anything, Stable Diffusion, Recongnize Anything, Tracking Anything...

2.方法概括

Grounding DINO是一种开集目标检测方案,将基于Transformer的检测器DINO与真值预训练相结合。开集检测 关键 是引入自然语言至闭集检测器,用于open world的检测。 可实现对新颖类别进行检测,特定属性目标识别。在COCO数据集上零样本检测达到52.5AP,在COCO数据集finetune后达到63AP。主要优势如下:

  • 基于Transformer结构与语言模型接近,易于处理跨模态特征;

  • 基于Transformer的检测器有利用大规模数据集的能力

  • DINO可以端到端优化,无需精细设计模块,比如:NMS

3.算法介绍

对于图片-文本对,Grounding DINO可以输出多对目标框及对应名词短语。Grounding DINO采用双编码器,单解码器结构。图像backbone 用于提取图像特征,文本backbone用于提取文本特征,特征增强用于融合图像及文本特征,语言引导的query选择模块用于query初始化,跨模态解码器用于框精细化。流程如下:

  • 图像及文本backbone分别提取原始图像及文本特征;

  • 特征强化模块用于跨模态特征融合;

  • 通过语言引导查询选择模块从图像特征中选择与文本对应的跨模态query;

  • 跨模态解码器从跨模态query中提取需要特征,更新query;

  • 输出query用于预测目标框及提取对应短语。

3.1图像-文本特征提取与增强

给定一个(图像,文本)对,用 Swin Transformer用于提取图像特征,BERT用于提取文本特征,特征强化层如图3中block2,利用Deformable self-attention强化图像特征,原始的self-attention强化文本特征,受GLIP影响,增加图像到文本跨模态以及文本到图像跨模态,帮助对齐不同模态特征。

3.2基于文本引导的目标检测

引导文本进行目标检测,作者设计语言引导的query选择机制选择与文本更相关的特征作为解码器的query。算法下图所示。输出num_query索引,据此初始化query。每个decoder query包括两部分:content及position。位置部分公式化为dynamic anchor boxes,使用编码器输出进行初始化;内容部分训练中可学习,查询数量。

3.3跨模态解码器

跨模态解码器结合图像及文本模态信息,跨模态query经过self-attention层,image cross-attention层与图像特征结合,text cross-attention层与文本特征结合,以及FFN层。与DINO相比,每个解码器都有一个额外的文本cross-attention层,引入文本信息,便于对齐模态。

3.4文本prompt特征提取

之前工作中探究了两种文本prompt,句子层级表征将整个句子编码为一个特征,移除了单词间影响;单词级表征能够编码多个类别,但引入不必要依赖关系;为避免不相关单词相互作用,作者引入attention mask,此为sub-sentence级表征,既保留每个单词特征,又消除不相关单词间相互作用。

4.应用场景

4.1结合生成模型完成目标区域生成

4.2结合stable diffusion完成图像编辑

人脸编辑,换发型,换背景,换头

替换宠物并生成想要的内容

4.3结合分割模型完成任意图像分割

相关推荐
速融云1 小时前
汽车制造行业案例 | 发动机在制造品管理全解析(附解决方案模板)
大数据·人工智能·自动化·汽车·制造
孟健1 小时前
重磅首发:国产AI编程助手Trae实测!免费用上Claude是什么体验?
前端·aigc·visual studio code
AI明说1 小时前
什么是稀疏 MoE?Doubao-1.5-pro 如何以少胜多?
人工智能·大模型·moe·豆包
XianxinMao1 小时前
重构开源LLM分类:从二分到三分的转变
人工智能·语言模型·开源
Elastic 中国社区官方博客2 小时前
使用 Elasticsearch 导航检索增强生成图表
大数据·数据库·人工智能·elasticsearch·搜索引擎·ai·全文检索
云天徽上2 小时前
【数据可视化】全国星巴克门店可视化
人工智能·机器学习·信息可视化·数据挖掘·数据分析
大嘴吧Lucy2 小时前
大模型 | AI驱动的数据分析:利用自然语言实现数据查询到可视化呈现
人工智能·信息可视化·数据分析
AI技术控3 小时前
计算机视觉算法实战——无人机检测
算法·计算机视觉·无人机
艾思科蓝 AiScholar3 小时前
【连续多届EI稳定收录&出版级别高&高录用快检索】第五届机械设计与仿真国际学术会议(MDS 2025)
人工智能·数学建模·自然语言处理·系统架构·机器人·软件工程·拓扑学
watersink3 小时前
面试题库笔记
大数据·人工智能·机器学习