AI讀論文新神器：多欄密集文字、中英圖文混排文檔都能讀｜曠視

夢(mèng)晨 2024-06-01 14:13:52 來(lái)源：量子位

Fox團(tuán)隊(duì) 投稿
量子位 | 公眾號(hào) QbitAI

雖然多模態(tài)大模型都能挑西瓜了，但理解復(fù)雜文檔方面還是差點(diǎn)意思。

面對(duì)文字密集、多欄混排等文檔時(shí)往往力不從心，區(qū)域級(jí)別的細(xì)粒度理解，就更是無(wú)從談起了。

最近，曠視團(tuán)隊(duì)打造了一支多模態(tài)大模型的“點(diǎn)讀筆”——Fox，輕松實(shí)現(xiàn)對(duì)8頁(yè)文檔（中英混合，單欄多欄格式混合的極端場(chǎng)景）的交互式感知理解。

對(duì)于信息密集的PDF文檔，F(xiàn)ox支持高可控性的細(xì)粒度理解，比如在用戶(hù)感興趣區(qū)域內(nèi)進(jìn)行文字識(shí)別、段落翻譯以及頁(yè)面內(nèi)部的圖片內(nèi)容描述等。

論文中，團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步突破了對(duì)于文檔的視覺(jué)感知理解的上限，高密度的信息被真正壓縮，LVLM真正地“看”懂圖，才能真正做好、做出能用的文檔多模大模型。

正所謂“一圖勝千言”—— one image token >> one text token。

接下來(lái)，看看Fox在實(shí)戰(zhàn)中表現(xiàn)如何？

中英混排，單欄多欄組合都不怕

對(duì)于中英混合、單欄多欄混合的8頁(yè)P(yáng)DF文檔，可實(shí)現(xiàn)任意區(qū)域的OCR：

下圖左側(cè)展示了8頁(yè)文檔內(nèi)跨頁(yè)的VQA，右側(cè)展示了雙欄中文頁(yè)面的前景OCR。

雙欄密集英文頁(yè)面的前景OCR：

在頁(yè)面內(nèi)圖片描述方面，F(xiàn)ox能給出文檔內(nèi)內(nèi)容關(guān)聯(lián)的回答（young Dual Language Learners）。

當(dāng)然Fox還支持line-level OCR，以及對(duì)RoI區(qū)域的翻譯、總結(jié)等。

Fox可以結(jié)合頁(yè)面內(nèi)文字，認(rèn)識(shí)到這是一張關(guān)于global seismic hazards的圖。此外，F(xiàn)ox還支持RoI內(nèi)的latex格式轉(zhuǎn)換，例如下面的table轉(zhuǎn)latex。Fox還支持更加靈活的顏色引導(dǎo)的RoI區(qū)域OCR。

對(duì)于卡通繪本，也可以哪里不會(huì)點(diǎn)哪里：

電影海報(bào)和自然場(chǎng)景的對(duì)話(huà)問(wèn)答，F(xiàn)ox給出了非常有趣的答案（根據(jù)電影海報(bào)下面的文字給出了角色來(lái)源）：

那么Fox是如何做到這些的呢？

多詞表協(xié)同，多頁(yè)面文檔統(tǒng)一打包

在細(xì)粒度文檔理解上，F(xiàn)ox有著三大創(chuàng)新：

• 精準(zhǔn)定位

Fox引入了一系列基于位置的文本提示，如點(diǎn)擊位置、拖動(dòng)框、涂色框等。這使得模型可以直接定位到感興趣的任意區(qū)域，而不受文檔格式的限制。同時(shí)，F(xiàn)ox還把全頁(yè)OCR重新定義為”前景聚焦”任務(wù)，進(jìn)一步增強(qiáng)了對(duì)密集文字的感知。

• 多視覺(jué)詞表協(xié)同

為了更好地理解圖文混排頁(yè)面，F(xiàn)ox采用了兩個(gè)不同特長(zhǎng)的視覺(jué)詞表——CLIP主攻自然圖像，Vary專(zhuān)攻人工文檔。但單純疊加兩種數(shù)據(jù)，往往會(huì)造成視覺(jué)偏置。為此，F(xiàn)ox合成了大量含混合視覺(jué)元素的數(shù)據(jù)，迫使兩個(gè)視覺(jué)分支充分協(xié)作。

• 頁(yè)面打包

得益于高壓縮率(每頁(yè)1024×1024圖像對(duì)應(yīng)256個(gè)圖像token)，F(xiàn)ox將多頁(yè)面文檔統(tǒng)一打包輸入。這不僅讓跨頁(yè)面的上下文理解成為可能，也大幅降低了計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)。值得一提的是，這種打包微調(diào)模式并不需要重新訓(xùn)練視覺(jué)詞匯。

在這些創(chuàng)新基礎(chǔ)上，F(xiàn)ox模型結(jié)構(gòu)如圖所示。

Fox支持單頁(yè)/多頁(yè)文檔圖像輸入，所有圖像的image token被統(tǒng)一到一個(gè)sequence中進(jìn)行多頁(yè)文檔理解。團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了基于point、color、box的prompt，來(lái)實(shí)現(xiàn)在文檔頁(yè)面上聚焦任意位置。團(tuán)隊(duì)合成了圖文交織的文檔數(shù)據(jù)，來(lái)充分催化兩個(gè)視覺(jué)詞表，以更好地適用于實(shí)際文檔應(yīng)用場(chǎng)景。

此外，為了促進(jìn)對(duì)文檔細(xì)粒度理解的研究，作者還打造了一個(gè)中英雙語(yǔ)的benchmark，已經(jīng)開(kāi)源了數(shù)據(jù)和評(píng)測(cè)代碼，共包含以下9種任務(wù)：

• Page-level OCR
• Region-level OCR
• Line-level OCR
• Color-guided OCR
• Region-level translation
• Region-level summary
• In-document figure caption
• Multi-page multi-region OCR
• Cross-page VQA

最后，團(tuán)隊(duì)呼吁更多的研究人員能關(guān)注到細(xì)粒度的單頁(yè)/多頁(yè)文檔理解，單頁(yè)的稀疏的問(wèn)答任務(wù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

真正做好多模態(tài)大模型，視覺(jué)編碼器的信息壓縮率（token轉(zhuǎn)化率）是非常重要的，F(xiàn)ox僅探究了文檔這一類(lèi)應(yīng)用方向，希望對(duì)大家的研究有所幫助。

想了解更多細(xì)節(jié)，請(qǐng)查看原論文。

論文地址：https://arxiv.org/abs/2405.14295
代碼地址：https://github.com/ucaslcl/Fox
項(xiàng)目主頁(yè)：https://ucaslcl.github.io/foxhome/