深度学习之图片检索

本文涉及的产品
图像搜索,7款服务类型 1个月
简介: 图片检索是指在大规模图像库中,根据给定的查询图像或描述,找到与之相关的图像。基于深度学习的方法通过提取高层次特征和语义信息,实现了高效和准确的图片检索。

深度学习在图片检索中的优势

特征提取能力强:深度学习模型,特别是卷积神经网络(CNN),能够提取图像中的高层次语义特征,相比传统方法更加鲁棒和高效。

端到端学习:深度学习模型可以通过端到端训练,直接学习从输入图像到检索结果的映射关系,简化了检索流程。

适应性强:深度学习模型可以通过迁移学习和微调,适应不同的检索任务和数据集,具有很强的泛化能力。

典型的深度学习图片检索方法

基于卷积神经网络(CNN)的检索方法:

深度特征提取:使用预训练的卷积神经网络(如VGG、ResNet、Inception等)提取图像的特征向量,然后通过计算特征向量之间的相似度进行检索。

Siamese Network(孪生网络):通过两个共享参数的CNN,将查询图像和库中图像映射到一个共同的特征空间,计算特征向量之间的距离来衡量图像的相似度。

Triplet Network(三元组网络):通过引入三元组损失函数,训练网络使得相似图像对的特征距离更近,不相似图像对的特征距离更远,提升检索效果。

基于哈希学习的检索方法:

深度哈希(Deep Hashing):将图像映射到紧凑的二进制码,通过哈希码之间的距离来衡量图像的相似度。常见方法包括DPSH(Deep Pairwise-Supervised Hashing)、DSH(Deep Supervised Hashing)等。

深度量化(Deep Quantization):将图像特征向量量化为有限数量的码本向量,通过量化误差最小化来优化检索性能。

基于生成对抗网络(GAN)的检索方法:

Adversarial Feature Learning:利用生成对抗网络生成高质量的图像特征,通过对抗训练提升特征的区分能力和检索性能。

Query Expansion with GAN:利用GAN生成查询图像的多样性变体,扩展查询,提升检索的召回率。

实现步骤

数据准备:

收集和准备包含丰富多样图像的数据库,常见的数据集包括ImageNet、MS COCO、Flickr等。

进行数据预处理,如图像归一化、裁剪、数据增强等,提升数据质量和多样性。

网络设计:

选择合适的网络架构,如预训练的CNN、Siamese Network、Triplet Network、Deep Hashing、GAN等。

设计损失函数,包括分类损失、对比损失、三元组损失、哈希损失等,用于指导模型学习有效的图像特征。

模型训练:

使用准备好的数据集进行模型训练,通过优化算法调整模型参数,使得模型能够提取高质量的图像特征。

训练过程中进行数据增强,如随机裁剪、旋转、颜色抖动等,提高模型的泛化能力。

特征提取和索引:

使用训练好的模型提取数据库中每张图像的特征向量,构建特征索引库。

对于查询图像,提取其特征向量,并在特征索引库中计算相似度,返回相似度最高的图像作为检索结果。

模型评估和优化:

在验证集上评估模型性能,通过指标如平均精度(mAP)、检索准确率、召回率等衡量检索效果。

迭代优化模型,调整超参数,增加训练数据等。

应用场景

图像搜索引擎:在图像搜索引擎中,图片检索用于根据用户上传的查询图像,找到相似的图像,实现高效的图像搜索。

电子商务:在电子商务平台中,图片检索用于根据商品图片,检索相似或相同的商品,提高购物体验。

数字资产管理:在数字资产管理系统中,图片检索用于管理和检索大规模图像库中的图像,提升管理效率。

安防监控:在安防监控中,图片检索用于从视频监控图像中检索特定目标,提高安全性和管理效率。

相关文章
|
1月前
|
机器学习/深度学习 运维 监控
深度学习之视频内容理解
基于深度学习的视频内容理解(Video Content Understanding, VCU)是一项关键技术,旨在通过神经网络模型自动分析、解读和提取视频中的语义信息。
70 10
|
3月前
|
文字识别 并行计算 PyTorch
MiniCPM-V 系列模型在多模态文档 RAG 中的应用(无需OCR的多模态文档检索+生成)
现在我们以 OpenBMB 基于 MiniCPM-V-2.0 训练的端到端多模态检索模型 MiniCPM-Visual-Embedding-v0 为例,实现无需OCR的多模态文档检索与问答。
MiniCPM-V 系列模型在多模态文档 RAG 中的应用(无需OCR的多模态文档检索+生成)
|
3月前
|
机器学习/深度学习 搜索推荐 知识图谱
深度学习之推荐系统中的图嵌入
基于深度学习的推荐系统中的图嵌入技术,结合了图神经网络(GNN)和推荐系统的优势,通过捕捉用户和项目之间的复杂关系,提升推荐性能。
43 2
|
4月前
|
机器学习/深度学习 数据采集 自然语言处理
深度学习之文本检索
文本检索(Text Retrieval)是指在大量文本数据中,根据用户的查询文本找到相关文档。基于深度学习的方法通过提取文本的高层次语义特征,实现了高效和准确的文本检索。
52 3
|
5月前
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 TensorFlow
使用Python实现深度学习模型:语言模型与文本生成
使用Python实现深度学习模型:语言模型与文本生成
85 5
|
6月前
|
存储 自然语言处理 算法
整合文本和知识图谱嵌入提升RAG的性能
本文介绍了如何结合文本嵌入和知识图谱嵌入来提升RAG(检索式生成模型)的性能。文本嵌入利用Word2Vec、GloVe或BERT等预训练模型捕捉单词的语义和上下文,而知识图谱嵌入则表示实体和关系,以便更好地理解结构化信息。通过结合这两种嵌入,RAG模型能更全面地理解输入文本和知识,从而提高答案检索和生成的准确性。文章通过代码示例展示了如何生成和整合这两种嵌入,强调了它们在增强模型对模糊性和可变性处理能力上的作用。
185 7
|
6月前
|
人工智能 自然语言处理 Cloud Native
向量检索服务在语义检索、知识库搭建、AI多模态搜索等场景中有着广泛的应用
向量检索服务在语义检索、知识库搭建、AI多模态搜索等场景中有着广泛的应用
216 0
|
自然语言处理 PyTorch 测试技术
ESRE 系列(一):如何部署自然语言处理 (NLP):文本嵌入和向量检索
本文将举例说明如何使用文本嵌入模型来生成文本内容的向量表示,并演示如何对生成的向量进行向量检索。我们将会在 Elasticsearch 上部署一个面向所有人群开放的模型,然后在采集管道中使用它来从文本文档生成嵌入。接下来,我们会展示如何在向量检索中使用这些嵌入来查找对于给定查询而言语义相似的文档。
35719 12
ESRE 系列(一):如何部署自然语言处理 (NLP):文本嵌入和向量检索
|
机器学习/深度学习 人工智能 自然语言处理
深度学习应用篇-自然语言处理[10]:N-Gram、SimCSE介绍,更多技术:数据增强、智能标注、多分类算法、文本信息抽取、多模态信息抽取、模型压缩算法等
深度学习应用篇-自然语言处理[10]:N-Gram、SimCSE介绍,更多技术:数据增强、智能标注、多分类算法、文本信息抽取、多模态信息抽取、模型压缩算法等
|
机器学习/深度学习 自然语言处理 算法
NLP专栏简介:数据增强、智能标注、意图识别算法|多分类算法、文本信息抽取、多模态信息抽取、可解释性分析、性能调优、模型压缩算法
NLP专栏简介:数据增强、智能标注、意图识别算法|多分类算法、文本信息抽取、多模态信息抽取、可解释性分析、性能调优、模型压缩算法
NLP专栏简介:数据增强、智能标注、意图识别算法|多分类算法、文本信息抽取、多模态信息抽取、可解释性分析、性能调优、模型压缩算法