模型概述
模型特點
模型能力
使用案例
🚀 Florence-2:推動多種視覺任務的統一表徵
Florence-2 是一款先進的視覺基礎模型,採用基於提示的方法處理廣泛的視覺和視覺語言任務。它能解讀簡單文本提示,執行圖像描述、目標檢測和分割等任務。該模型利用包含 12600 萬張圖像、54 億個註釋的 FLD - 5B 數據集進行多任務學習,其序列到序列架構使其在零樣本和微調設置中均表現出色。
🚀 快速開始
使用以下代碼開始使用該模型。所有模型均使用 float16 進行訓練。
import requests
from PIL import Image
from transformers import AutoProcessor, AutoModelForCausalLM
device = "cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu"
torch_dtype = torch.float16 if torch.cuda.is_available() else torch.float32
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("microsoft/Florence-2-base-ft", torch_dtype=torch_dtype, trust_remote_code=True).to(device)
processor = AutoProcessor.from_pretrained("microsoft/Florence-2-base-ft", trust_remote_code=True)
prompt = "<OD>"
url = "https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/transformers/tasks/car.jpg?download=true"
image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw)
inputs = processor(text=prompt, images=image, return_tensors="pt").to(device, torch_dtype)
generated_ids = model.generate(
input_ids=inputs["input_ids"],
pixel_values=inputs["pixel_values"],
max_new_tokens=1024,
do_sample=False,
num_beams=3
)
generated_text = processor.batch_decode(generated_ids, skip_special_tokens=False)[0]
parsed_answer = processor.post_process_generation(generated_text, task="<OD>", image_size=(image.width, image.height))
print(parsed_answer)
✨ 主要特性
- 多任務處理:通過基於提示的方法,能夠處理多種視覺和視覺語言任務,如圖像描述、目標檢測、分割等。
- 零樣本和微調能力:序列到序列架構使其在零樣本和微調設置中都能有出色表現。
- 大規模數據集訓練:利用包含 12600 萬張圖像、54 億個註釋的 FLD - 5B 數據集進行訓練,提升了模型的學習能力。
📚 詳細文檔
模型概述
此 Hub 倉庫包含微軟 Florence - 2 模型的 HuggingFace transformers
實現。
Florence - 2 是一個先進的視覺基礎模型,使用基於提示的方法來處理廣泛的視覺和視覺語言任務。它可以解釋簡單的文本提示,以執行諸如圖像描述、目標檢測和分割等任務。該模型利用我們的 FLD - 5B 數據集(包含 12600 萬張圖像上的 54 億個註釋)來掌握多任務學習。模型的序列到序列架構使其在零樣本和微調設置中都能表現出色,證明它是一個有競爭力的視覺基礎模型。
資源和技術文檔:
模型信息
屬性 | 詳情 |
---|---|
模型類型 | Florence - 2 有多個版本,包括 base 和 large 版本,以及對應的微調版本。 |
訓練數據 | FLD - 5B 數據集,包含 12600 萬張圖像、54 億個註釋。 |
模型 | 模型大小 | 模型描述 |
---|---|---|
Florence - 2 - base[HF] | 0.23B | 使用 FLD - 5B 預訓練的模型 |
Florence - 2 - large[HF] | 0.77B | 使用 FLD - 5B 預訓練的模型 |
Florence - 2 - base - ft[HF] | 0.23B | 在一系列下游任務上微調的模型 |
Florence - 2 - large - ft[HF] | 0.77B | 在一系列下游任務上微調的模型 |
任務執行
該模型能夠通過更改提示來執行不同的任務。
首先,定義一個函數來運行提示。
點擊展開
import requests
from PIL import Image
from transformers import AutoProcessor, AutoModelForCausalLM
device = "cuda:0" if torch.cuda.is_available() else "cpu"
torch_dtype = torch.float16 if torch.cuda.is_available() else torch.float32
model = AutoModelForCausalLM.from_pretrained("microsoft/Florence-2-base-ft", torch_dtype=torch_dtype, trust_remote_code=True).to(device)
processor = AutoProcessor.from_pretrained("microsoft/Florence-2-base-ft", trust_remote_code=True)
url = "https://huggingface.co/datasets/huggingface/documentation-images/resolve/main/transformers/tasks/car.jpg?download=true"
image = Image.open(requests.get(url, stream=True).raw)
def run_example(task_prompt, text_input=None):
if text_input is None:
prompt = task_prompt
else:
prompt = task_prompt + text_input
inputs = processor(text=prompt, images=image, return_tensors="pt").to(device, torch_dtype)
generated_ids = model.generate(
input_ids=inputs["input_ids"],
pixel_values=inputs["pixel_values"],
max_new_tokens=1024,
num_beams=3
)
generated_text = processor.batch_decode(generated_ids, skip_special_tokens=False)[0]
parsed_answer = processor.post_process_generation(generated_text, task=task_prompt, image_size=(image.width, image.height))
print(parsed_answer)
以下是 Florence - 2
可以執行的任務:
點擊展開
圖像描述
prompt = "<CAPTION>"
run_example(prompt)
詳細圖像描述
prompt = "<DETAILED_CAPTION>"
run_example(prompt)
更詳細圖像描述
prompt = "<MORE_DETAILED_CAPTION>"
run_example(prompt)
圖像描述到短語定位
圖像描述到短語定位任務需要額外的文本輸入,即圖像描述。
圖像描述到短語定位結果格式: {'<CAPTION_TO_PHRASE_GROUNDING>': {'bboxes': [[x1, y1, x2, y2], ...], 'labels': ['', '', ...]}}
task_prompt = '<CAPTION_TO_PHRASE_GROUNDING>'
results = run_example(task_prompt, text_input="A green car parked in front of a yellow building.")
目標檢測
OD 結果格式:
{'
prompt = "<OD>"
run_example(prompt)
密集區域描述
密集區域描述結果格式: {'<DENSE_REGION_CAPTION>' : {'bboxes': [[x1, y1, x2, y2], ...], 'labels': ['label1', 'label2', ...]} }
prompt = "<DENSE_REGION_CAPTION>"
run_example(prompt)
區域提議
密集區域描述結果格式: {'<REGION_PROPOSAL>': {'bboxes': [[x1, y1, x2, y2], ...], 'labels': ['', '', ...]}}
prompt = "<REGION_PROPOSAL>"
run_example(prompt)
OCR
prompt = "<OCR>"
run_example(prompt)
帶區域的 OCR
帶區域的 OCR 輸出格式: {'<OCR_WITH_REGION>': {'quad_boxes': [[x1, y1, x2, y2, x3, y3, x4, y4], ...], 'labels': ['text1', ...]}}
prompt = "<OCR_WITH_REGION>"
run_example(prompt)
更多詳細示例,請參考 notebook
基準測試
Florence - 2 零樣本性能
以下表格展示了通用視覺基礎模型在圖像描述和目標檢測評估任務上的零樣本性能。這些模型在訓練階段未接觸評估任務的訓練數據。
方法 | 參數數量 | COCO 圖像描述測試 CIDEr | NoCaps 驗證集 CIDEr | TextCaps 驗證集 CIDEr | COCO 目標檢測驗證集 2017 mAP |
---|---|---|---|---|---|
Flamingo | 80B | 84.3 | - | - | - |
Florence - 2 - base | 0.23B | 133.0 | 118.7 | 70.1 | 34.7 |
Florence - 2 - large | 0.77B | 135.6 | 120.8 | 72.8 | 37.5 |
以下表格繼續展示了在其他視覺語言評估任務上的性能比較。
方法 | Flickr30k 測試 R@1 | Refcoco 驗證集準確率 | Refcoco 測試 - A 準確率 | Refcoco 測試 - B 準確率 | Refcoco + 驗證集準確率 | Refcoco + 測試 - A 準確率 | Refcoco + 測試 - B 準確率 | Refcocog 驗證集準確率 | Refcocog 測試準確率 | Refcoco RES 驗證集 mIoU |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Kosmos - 2 | 78.7 | 52.3 | 57.4 | 47.3 | 45.5 | 50.7 | 42.2 | 60.6 | 61.7 | - |
Florence - 2 - base | 83.6 | 53.9 | 58.4 | 49.7 | 51.5 | 56.4 | 47.9 | 66.3 | 65.1 | 34.6 |
Florence - 2 - large | 84.4 | 56.3 | 61.6 | 51.4 | 53.6 | 57.9 | 49.9 | 68.0 | 67.0 | 35.8 |
Florence - 2 微調性能
對 Florence - 2 模型在一系列下游任務上進行微調,得到兩個通用模型 Florence - 2 - base - ft 和 Florence - 2 - large - ft,它們可以執行廣泛的下游任務。
以下表格比較了專家模型和通用模型在各種圖像描述和視覺問答(VQA)任務上的性能。專家模型針對每個任務進行了專門的微調,而通用模型則以與任務無關的方式在所有任務上進行微調。符號 "▲" 表示使用外部 OCR 作為輸入。
方法 | 參數數量 | COCO 圖像描述 Karpathy 測試 CIDEr | NoCaps 驗證集 CIDEr | TextCaps 驗證集 CIDEr | VQAv2 測試 - 開發集準確率 | TextVQA 測試 - 開發集準確率 | VizWiz VQA 測試 - 開發集準確率 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
專家模型 | |||||||
CoCa | 2.1B | 143.6 | 122.4 | - | 82.3 | - | - |
BLIP - 2 | 7.8B | 144.5 | 121.6 | - | 82.2 | - | - |
GIT2 | 5.1B | 145.0 | 126.9 | 148.6 | 81.7 | 67.3 | 71.0 |
Flamingo | 80B | 138.1 | - | - | 82.0 | 54.1 | 65.7 |
PaLI | 17B | 149.1 | 127.0 | 160.0▲ | 84.3 | 58.8 / 73.1▲ | 71.6 / 74.4▲ |
PaLI - X | 55B | 149.2 | 126.3 | 147.0 / 163.7▲ | 86.0 | 71.4 / 80.8▲ | 70.9 / 74.6▲ |
通用模型 | |||||||
Unified - IO | 2.9B | - | 100.0 | - | 77.9 | - | 57.4 |
Florence - 2 - base - ft | 0.23B | 140.0 | 116.7 | 143.9 | 79.7 | 63.6 | 63.6 |
Florence - 2 - large - ft | 0.77B | 143.3 | 124.9 | 151.1 | 81.7 | 73.5 | 72.6 |
方法 | 參數數量 | COCO 目標檢測驗證集 2017 mAP | Flickr30k 測試 R@1 | RefCOCO 驗證集準確率 | RefCOCO 測試 - A 準確率 | RefCOCO 測試 - B 準確率 | RefCOCO + 驗證集準確率 | RefCOCO + 測試 - A 準確率 | RefCOCO + 測試 - B 準確率 | RefCOCOg 驗證集準確率 | RefCOCOg 測試準確率 | RefCOCO RES 驗證集 mIoU |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
專家模型 | ||||||||||||
SeqTR | - | - | - | 83.7 | 86.5 | 81.2 | 71.5 | 76.3 | 64.9 | 74.9 | 74.2 | - |
PolyFormer | - | - | - | 90.4 | 92.9 | 87.2 | 85.0 | 89.8 | 78.0 | 85.8 | 85.9 | 76.9 |
UNINEXT | 0.74B | 60.6 | - | 92.6 | 94.3 | 91.5 | 85.2 | 89.6 | 79.8 | 88.7 | 89.4 | - |
Ferret | 13B | - | - | 89.5 | 92.4 | 84.4 | 82.8 | 88.1 | 75.2 | 85.8 | 86.3 | - |
通用模型 | ||||||||||||
UniTAB | - | - | - | 88.6 | 91.1 | 83.8 | 81.0 | 85.4 | 71.6 | 84.6 | 84.7 | - |
Florence - 2 - base - ft | 0.23B | 41.4 | 84.0 | 92.6 | 94.8 | 91.5 | 86.8 | 91.7 | 82.2 | 89.8 | 82.2 | 78.0 |
Florence - 2 - large - ft | 0.77B | 43.4 | 85.2 | 93.4 | 95.3 | 92.0 | 88.3 | 92.9 | 83.6 | 91.2 | 91.7 | 80.5 |
BibTex 和引用信息
@article{xiao2023florence,
title={Florence-2: Advancing a unified representation for a variety of vision tasks},
author={Xiao, Bin and Wu, Haiping and Xu, Weijian and Dai, Xiyang and Hu, Houdong and Lu, Yumao and Zeng, Michael and Liu, Ce and Yuan, Lu},
journal={arXiv preprint arXiv:2311.06242},
year={2023}
}
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