阿里云 EMR Serverless Spark AI Function 多模态能力介绍与智驾场景图片理解实践

2026-10-13 118

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简介： 本文介绍了阿里云EMR Serverless Spark AI Function在多模态处理上的能力升级与智驾场景落地实践，涵盖图片理解（aiquery）和向量化（aiembeddingmultimodal）两大核心函数的多种调用模式，支持URI路径、二进制流及readfiles直读等灵活输入方式，并可对接百炼或PAI-EAS实现快速验证与企业级安全推理；通过智驾环岛识别与特种车辆检测案例，验证了其在高分辨率图像秒级结构化分析、长尾场景泛化及自动化数据清洗方面的实际效能。

导读

本文详细介绍了阿里云 EMR Serverless Spark AI Function 在多模态处理能力上的最佳实践。特别聚焦于自动驾驶（智驾）场景，通过真实的智驾数据预处理案例，演示了如何利用多模态 AI Function 自动识别复杂路况（如环岛）及长尾特种车辆（如警车、吊车）。该方案将传统依赖人工标注的高成本流程转化为高效的自动化 ETL 流水线，不仅实现了秒级的高分辨率图片分析，还通过结构化输出验证了其在处理非标准视觉特征时的准确性，为智驾研发中的数据闭环提供了极具价值的智能清洗引擎参考。

1. AI Function 全面拓展多模态能力

EMR Serverless Spark AI Function 通过将大模型推理能力以 SQL 函数的形式原生集成到计算引擎中，极大地降低了用户使用大模型的门槛。在最新的 esr-4.7.0 及以上版本（Spark 3.5.2）中，AI Function 全面拓展了对多模态输入的支持。主要体现在 ai_query 的多模态用法和全新的 ai_embedding_multimodal 函数上。

1.1 ai_query：图片理解的几种模式

模式一：从 DLF Blob 字段读取图片内容

适用于将图片二进制数据直接存储在表中的场景。

CREATE DATABASE ai_dataset;
CREATE TABLE ai_dataset.test_blob (
    path STRING,
    data BINARY
) TBLPROPERTIES (
    'row-tracking.enabled' = 'true',
    'data-evolution.enabled' = 'true',
    'blob-field' = 'data'
);

INSERT INTO ai_dataset.test_blob
SELECT path, content FROM read_files("oss://bucket_name/images/ccpd_1m_100/", suffix => "jpg");

SELECT path, 
  ai_query(
  '请描述图片中的主要内容',
  service_name => 'qwen3.6-plus',
  data => data
  ) 
  FROM ai_dataset.test_blob;

模式二：路径列 + URI 读取

当图片存储在 OSS、OSS-HDFS 或其他 Hadoop 兼容文件系统中，且表中只保存路径时，通过指定 data_type => 'uri'，函数将在内部按路径读取文件并进行推理。这种模式适合已有图片路径表的存量数据场景。

-- 车牌识别：从路径表批量推理
SELECT
  path,
  ai_query(
    '返回图中车牌号。IMPORTANT：只回复车牌信息；如果图片模糊无法辨认，回复''无法识别''。',
    service_name => 'qwen3.6-plus',
    data => path, -- oss://bucket/path/to/image
    data_type => 'uri',
    options => '{"enable_thinking": false}'
  ) AS plate_number
FROM (
  SELECT /*+ REPARTITION(10) */ path
  FROM ccpd_1m_1000
) t;

data => path 传入的是路径列
data_type => 'uri' 表示函数内部按路径读取文件，支持 oss 以及 file 的方式。使用 file 的方式，需要配合 Spark 的纳管挂载功能。（如 file:///mnt/data/images/xxx.jpg）
如 data_type => 'binary'，则接受图片的 binary 内容以及 http(s)
分区数建议在内层子查询里通过 REPARTITION hint 控制，而不是直接写在包含 AI 函数的外层投影上
如果不传 options.enable_thinking，默认就是 false

模式三：read_files + 二进制读取

结合 read_files 函数，可以直接从目录批量读取图片内容，将二进制内容（BINARY 类型）作为多模态输入，无需预先建立路径表，适合新增数据的批量处理场景。

-- 直接从 OSS 目录批量读取图片并推理
SELECT
  path,
  ai_query(
    '请描述图片中的主要内容',
    service_name => 'qwen3.6-plus',
    data => content
  ) AS description
FROM read_files(
  'oss://bucket/path/to/images/',
  suffix => 'jpg,jpeg,png'
);

提示：read_files 支持 suffix 参数进行后缀过滤，过滤会下推到文件扫描阶段，避免先把目录中的其他大文件读出来，显著减少无关文件扫描和下游 AI 请求量。如需递归读取子目录，可添加 recursive => true 参数。

1.2 ai_embedding_multimodal：图片向量化

对于需要进行以图搜图、多模态检索的场景，ai_embedding_multimodal 函数可以高效地将图片转换为向量（Embedding），为后续的向量检索和相似度计算提供基础。

方式一：路径列 + URI 读取

SELECT
  path,
  ai_embedding_multimodal(
    path,
    service_name => 'tongyi-embedding-vision-plus',
    data_type => 'uri'
  ) AS embedding
FROM image_paths_table;

方式二：二进制列直接传入并把向量写入 DLF Paimon

create table embedding_result(
  path string, 
  embedding array<double>) 
using paimon;

insert overwrite embedding_result
SELECT
  path,
  ai_embedding_multimodal(
    content,
    service_name => 'tongyi-embedding-vision-plus'
  ) AS embedding
FROM read_files('oss://bucket/path/to/images/', suffix => 'jpg,png');

通过 ai_embedding_multimodal 生成的图片向量，可以直接写入向量数据库（如 Milvus），构建多模态检索系统，支持图文跨模态搜索等高级应用场景。

2. 支持主流模型：开放生态，灵活接入

EMR Serverless Spark 的 AI Function 不仅内置了 Qwen（通义千问）系列模型，还通过统一的模型服务注册机制，支持接入外部主流模型，包括 PAI-EAS、DeepSeek、KIMI、GLM、MiniMax 等系列，覆盖了当前市场上最主流的大模型生态。

在接入模式上，产品提供了两种核心路径，覆盖从快速验证到企业级生产的全场景需求：

快速验证：对接阿里云百炼（开箱即用）
对于希望快速验证业务场景、进行 PoC 验证或数据探索的团队，阿里云百炼是最高效的选择。用户无需关心模型的部署、扩缩容或 API 鉴权细节，只需在百炼控制台获取密钥，即可在 SQL 中直接调用云端大模型。这种"零代码、零运维"的体验，将 PoC 的时间从数周缩短至数小时。
企业级定制：对接 PAI-EAS（安全可控）
对于金融、医疗等对数据隐私极其敏感，或拥有自研微调模型的企业，PAI-EAS（模型在线服务）提供了坚实的底座。用户可以将私有模型部署在 PAI-EAS 上，并通过 VPC 内网与 EMR Serverless Spark 打通。数据无需离开安全的 VPC 环境，直接在湖仓内部完成推理，既满足了严格的合规要求，又享受了 Serverless Spark 弹性计算带来的极致性能。

模型接入列表

Serverless Spark 已内置下述模型，可以直接配合 AI Function 调用模型能力，无需额外注册：

模型服务名称	模型名称
qwen3.6-plus	qwen3.6-plus
qwen3.5-plus	qwen3.5-plus
qwen-plus	qwen-plus
text-embedding-v4	text-embedding-v4
tongyi-embedding-vision-plus	tongyi-embedding-vision-plus

4. 实践案例：智驾多模态数据的图片理解

4.1 场景背景

在自动驾驶和智能交通系统的研发与测试中，路测车每天会产生记录仪视频数据。传统的处理流程往往依赖人工标注团队对视频帧进行逐帧打标，不仅成本高昂、周期长，而且难以应对长尾场景（如罕见的特种车辆、复杂的道路结构）。

本案例需求：
某智驾团队需要快速分析一批前置摄像头（Camera Front）采集的原始图像，旨在自动识别其中是否包含以下关键要素：

特殊路况：环岛（Roundabout），考验感知算法对非直线车道的理解。
特种车辆：警车（Police Car）、皮卡车（Pickup Truck）、吊车/升降作业车（Crane/Lift Truck）。

4.2 基于 Spark AI Functions 的多模态方案

我们利用 EMR Serverless Spark 集成的 ai_query 函数，调用千问（Qwen3.6-plus）多模态大模型能力。整个流程被简化为标准的 ETL 流水线：读取 OSS 文件 -> SQL 定义 Prompt -> 调用 AI 函数 -> 输出结构化结果。

代码实现：

-- 定义包含详细视觉特征描述的 Prompt 变量
WITH vars AS (
  SELECT '''
# 请判断图片都属于下列哪类标签：环岛 | 警车 | 皮卡车 | 吊车/升降作业车 | 都不是

* 环岛
视觉特征：车辆正前方是一个圆形路口，地面或路旁有白色导向箭头。

* 警车
视觉特征：车身有明确的“公安”、“警察”、"POLICE"等字样或官方警用徽章，车身涂装为制式警车样式（如黑白、蓝白等）。

* 皮卡车
视觉特征：车头独立、后方带开放式货斗的轻型货车。

* 吊车/升降作业车
视觉特征：底盘背负巨大折叠吊臂或高耸伸缩云梯的重型特种工程车。

# 输出不要包含任何解释性文字。格式为：["标签 1", "标签 2", ...]
''' AS prompt
)

-- 执行视觉推理
SELECT 
  t.path, 
  ai_query(
    v.prompt, 
    data => t.content,        -- 自动传入图片二进制流
    service_name => "qwen3.6-plus" -- 指定调用的多模态模型服务
  ) as result
FROM read_files('oss://baobao-wlcb/camera_front/', 'jpg,png') t
CROSS JOIN vars v;

4.3 运行效果与案例分析

任务提交后，EMR Serverless Spark 自动弹性扩容计算资源，在数秒内完成了 5 张高分辨率智驾图片的分析。

输入数据概览：
我们在 oss://baobao-wlcb/camera_front/ 目录下准备了 5 张典型测试图片，涵盖不同难度场景：

图1：输出标签：["警车", "皮卡车"]
图2：输出标签：["环岛"]
图3：输出标签：["吊车/升降作业车"]
图4：输出标签：["皮卡车"]
图5：输出标签：[ ] (对应“都不是”)

5. 总结

通过本案例，我们验证了 EMR Serverless Spark AI Functions 在智驾数据预处理领域的优势：

开箱即用，无需编码，效率提升数倍：从“下载数据 -> 写 Python 脚本 -> 部署环境 -> 运行推理”的数小时流程，缩减为“编写 SQL -> 提交运行”的分钟级操作。
高吞吐批量处理，无带宽压力：针对大规模数据集深度性能优化，吞吐量显著优于 UDF 方案，embedding 函数支持自动合并多行数据为单次 LLM 请求，显著降低延迟。
生产级稳定性保障：内置限流自动退避、超时重试、服务异常熔断等机制，无需用户自行处理异常场景，保障大规模数据处理任务稳定完成。
统一的模型服务管理：用户无需在代码中管理凭证，支持灵活切换不同模型；通过平台统一配置模型服务地址和密钥，安全合规。
极致的弹性成本：Serverless 架构意味着在没有任务时不产生任何费用，按实际处理的图片数量和计算时长计费，非常适合间歇性的数据处理需求。

未来，这套架构可扩展至视频级的行为分析（如“驾驶员是否疲劳”、“行人违规横穿”），成为智驾数据闭环中不可或缺的智能清洗引擎。