模型概述
模型特點
模型能力
使用案例
🚀 PaliGemma模型卡片
PaliGemma是一款多功能輕量級視覺語言模型(VLM),由圖像和文本作為輸入,生成文本作為輸出,支持多種語言。它專為在廣泛的視覺語言任務(如圖像和短視頻字幕、視覺問答、文本閱讀、目標檢測和目標分割)中實現一流的微調性能而設計。
模型頁面:PaliGemma
Transformers PaliGemma 3B權重,使用896*896輸入圖像和512個標記的輸入/輸出文本序列進行預訓練。這些模型提供float32、bfloat16和float16格式,可用於微調。
資源和技術文檔:
使用條款:條款
作者:Google
✨ 主要特性
- 多功能性:支持圖像和文本輸入,能處理多種視覺語言任務。
- 多語言支持:可處理多種語言的輸入和輸出。
- 輕量級設計:模型參數適中,便於在不同場景下使用。
📦 安裝指南
若要使用8位或4位精度自動運行推理,你需要安裝bitsandbytes
:
pip install bitsandbytes accelerate
💻 使用示例
基礎用法
from transformers import AutoProcessor, PaliGemmaForConditionalGeneration
from PIL import Image
import requests
import torch
model_id = "google/paligemma-3b-mix-224"
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)
model = PaliGemmaForConditionalGeneration.from_pretrained(model_id).eval()
processor = AutoProcessor.from_pretrained(model_id)
# 指示模型用西班牙語創建一個字幕
prompt = "caption es"
model_inputs = processor(text=prompt, images=image, return_tensors="pt")
input_len = model_inputs["input_ids"].shape[-1]
with torch.inference_mode():
generation = model.generate(**model_inputs, max_new_tokens=100, do_sample=False)
generation = generation[0][input_len:]
decoded = processor.decode(generation, skip_special_tokens=True)
print(decoded)
高級用法
在CUDA上運行其他精度
為方便起見,倉庫中包含已轉換為bfloat16
和float16
的權重版本,這樣你可以減小下載大小,並避免在本地計算機上進行類型轉換。以下是如何在NVIDIA CUDA卡上運行bfloat16
的示例:
from transformers import AutoProcessor, PaliGemmaForConditionalGeneration
from PIL import Image
import requests
import torch
model_id = "google/paligemma-3b-mix-224"
device = "cuda:0"
dtype = torch.bfloat16
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)
model = PaliGemmaForConditionalGeneration.from_pretrained(
model_id,
torch_dtype=dtype,
device_map=device,
revision="bfloat16",
).eval()
processor = AutoProcessor.from_pretrained(model_id)
# 指示模型用西班牙語創建一個字幕
prompt = "caption es"
model_inputs = processor(text=prompt, images=image, return_tensors="pt").to(model.device)
input_len = model_inputs["input_ids"].shape[-1]
with torch.inference_mode():
generation = model.generate(**model_inputs, max_new_tokens=100, do_sample=False)
generation = generation[0][input_len:]
decoded = processor.decode(generation, skip_special_tokens=True)
print(decoded)
以4位/8位加載模型
from transformers import AutoProcessor, PaliGemmaForConditionalGeneration, BitsAndBytesConfig
from PIL import Image
import requests
import torch
model_id = "google/paligemma-3b-mix-224"
device = "cuda:0"
dtype = torch.bfloat16
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)
quantization_config = BitsAndBytesConfig(load_in_8bit=True)
model = PaliGemmaForConditionalGeneration.from_pretrained(
model_id, quantization_config=quantization_config
).eval()
processor = AutoProcessor.from_pretrained(model_id)
# 指示模型用西班牙語創建一個字幕
prompt = "caption es"
model_inputs = processor(text=prompt, images=image, return_tensors="pt").to(model.device)
input_len = model_inputs["input_ids"].shape[-1]
with torch.inference_mode():
generation = model.generate(**model_inputs, max_new_tokens=100, do_sample=False)
generation = generation[0][input_len:]
decoded = processor.decode(generation, skip_special_tokens=True)
print(decoded)
📚 詳細文檔
模型信息
模型概述
PaliGemma是受PaLI - 3啟發,基於SigLIP視覺模型和Gemma語言模型等開放組件構建的多功能輕量級視覺語言模型(VLM)。它以圖像和文本作為輸入,生成文本作為輸出,支持多種語言。該模型專為在廣泛的視覺語言任務(如圖像和短視頻字幕、視覺問答、文本閱讀、目標檢測和目標分割)中實現一流的微調性能而設計。
模型架構
PaliGemma由Transformer解碼器和視覺Transformer圖像編碼器組成,總共有30億個參數。文本解碼器從Gemma - 2B初始化,圖像編碼器從SigLIP - So400m/14初始化。PaliGemma按照PaLI - 3的方法進行訓練。
輸入和輸出
- 輸入:圖像和文本字符串,例如為圖像添加字幕的提示或問題。
- 輸出:針對輸入生成的文本,例如圖像的字幕、問題的答案、目標邊界框座標列表或分割碼字。
模型數據
預訓練數據集
PaliGemma在以下數據集的混合上進行預訓練:
- WebLI:WebLI(網絡語言圖像)是一個基於公共網絡構建的網絡規模多語言圖像 - 文本數據集。使用了多種WebLI分割來獲取模型的多功能能力,如視覺語義理解、目標定位、視覺情境文本理解、多語言支持等。
- CC3M - 35L:從網頁中精心挑選的英語圖像 - 替代文本對(Sharma等人,2018)。使用Google Cloud Translation API將其翻譯成另外34種語言。
- VQ²A - CC3M - 35L/VQG - CC3M - 35L:VQ2A - CC3M的一個子集(Changpinyo等人,2022a),使用Google Cloud Translation API翻譯成與CC3M - 35L相同的另外34種語言。
- OpenImages:基於[OpenImages數據集]通過手工規則生成的檢測和目標感知問答(Piergiovanni等人,2022)。
- WIT:從維基百科收集的圖像和文本(Srinivasan等人,2021)。
數據責任過濾
為了在乾淨的數據上訓練PaliGemma,對WebLI應用了以下過濾:
- 色情圖像過濾:此過濾器會移除被認為具有色情性質的圖像。
- 文本安全過濾:識別並過濾掉與不安全文本配對的圖像。不安全文本是指任何被認為包含或涉及兒童性虐待材料、色情內容、粗俗語言或其他冒犯性內容的文本。
- 文本毒性過濾:進一步使用Perspective API識別並過濾掉與被認為具有侮辱性、淫穢、仇恨或其他毒性的文本配對的圖像。
- 文本個人信息過濾:使用Cloud Data Loss Prevention (DLP) API過濾某些個人信息和其他敏感數據,以保護個人隱私。移除了如社會安全號碼等標識符和[其他敏感信息類型]。
- 其他方法:根據我們的政策和實踐,基於內容質量和安全性進行過濾。
如何使用
PaliGemma是一個單輪視覺語言模型,不適合用於對話場景,在針對特定用例進行微調時效果最佳。
你可以通過使用任務前綴(如“detect”或“segment”)來配置模型要解決的任務。預訓練模型以這種方式進行訓練,以賦予它們豐富的能力(問答、字幕生成、分割等)。然而,它們並非設計用於直接使用,而是通過微調轉移到使用類似提示結構的特定任務。對於交互式測試,你可以使用“mix”系列模型,這些模型已經在多種任務的混合上進行了微調。要查看google/paligemma - 3b - mix - 448模型的實際效果,請查看這個使用Transformers代碼庫的Space。
實現信息
硬件
PaliGemma使用最新一代的張量處理單元(TPU)硬件(TPUv5e)進行訓練。
軟件
訓練使用了JAX、Flax、TFDS和big_vision
。
JAX使研究人員能夠利用最新一代的硬件(包括TPU),以更快、更高效地訓練大型模型。TFDS用於訪問數據集,Flax用於模型架構。PaliGemma的微調代碼和推理代碼在big_vision
GitHub倉庫中發佈。
評估信息
基準測試結果
為了驗證PaliGemma在各種學術任務上的可遷移性,我們在每個任務上對預訓練模型進行微調。此外,我們還使用轉移任務的混合來訓練混合模型。我們報告了不同分辨率下的結果,以瞭解哪些任務從更高的分辨率中受益。重要的是,這些任務或數據集都不是預訓練數據混合的一部分,並且它們的圖像已從網絡規模的預訓練數據中明確移除。
單任務(在單任務上微調)
基準測試(訓練分割) | 指標(分割) | pt - 224 | pt - 448 | pt - 896 |
---|---|---|---|---|
字幕生成 | ||||
COCO字幕(train + restval) | CIDEr(val) | 141.92 | 144.60 | - |
NoCaps(COCO字幕轉移評估) | CIDEr(val) | 121.72 | 123.58 | - |
COCO - 35L(train) | CIDEr dev(en/avg - 34/avg) | 139.2 115.8 116.4 |
141.2 118.0 118.6 |
- |
XM3600(COCO - 35L轉移評估) | CIDEr dev(en/avg - 34/avg) | 78.1 41.3 42.4 |
80.0 41.9 42.9 |
- |
TextCaps(train) | CIDEr(val) | 127.48 | 153.94 | - |
SciCap(第一句,無子圖)(train + val) | CIDEr/BLEU - 4(test) | 162.25 0.192 |
181.49 0.211 |
- |
Screen2words(train + dev) | CIDEr(test) | 117.57 | 119.59 | - |
Widget Captioning(train + dev) | CIDEr(test) | 136.07 | 148.36 | - |
問答 | ||||
VQAv2(train + validation) | 準確率(測試服務器 - 標準) | 83.19 | 85.64 | - |
MMVP(VQAv2轉移評估) | 配對準確率 | 47.33 | 45.33 | - |
POPE(VQAv2轉移評估) | 準確率(隨機/流行/對抗) | 87.80 85.87 84.27 |
88.23 86.77 85.90 |
- |
OKVQA(train) | 準確率(val) | 63.54 | 63.15 | - |
A - OKVQA(MC)(train + val) | 準確率(測試服務器) | 76.37 | 76.90 | - |
A - OKVQA(DA)(train + val) | 準確率(測試服務器) | 61.85 | 63.22 | - |
GQA(train_balanced + val_balanced) | 準確率(testdev平衡) | 65.61 | 67.03 | - |
xGQA(GQA轉移評估) | 平均準確率(bn, de, en, id, ko, pt, ru, zh) | 58.37 | 59.07 | - |
NLVR2(train + dev) | 準確率(test) | 90.02 | 88.93 | - |
MaRVL(NLVR2轉移評估) | 平均準確率(test)(id, sw, ta, tr, zh) | 80.57 | 76.78 | - |
AI2D(train) | 準確率(test) | 72.12 | 73.28 | - |
ScienceQA(圖像子集,無CoT)(train + val) | 準確率(test) | 95.39 | 95.93 | - |
RSVQA - LR(非數字)(train + val) | 平均準確率(test) | 92.65 | 93.11 | - |
RSVQA - HR(非數字)(train + val) | 平均準確率(test/test2) | 92.61 90.58 |
92.79 90.54 |
- |
ChartQA(human + aug)x(train + val) | 平均寬鬆準確率(test_human, test_aug) | 57.08 | 71.36 | - |
VizWiz VQA(train + val) | 準確率(測試服務器 - 標準) | 73.7 | 75.52 | - |
TallyQA(train) | 準確率(test_simple/test_complex) | 81.72 69.56 |
84.86 72.27 |
- |
OCR - VQA(train + val) | 準確率(test) | 72.32 | 74.61 | 74.93 |
TextVQA(train + val) | 準確率(測試服務器 - 標準) | 55.47 | 73.15 | 76.48 |
DocVQA(train + val) | ANLS(測試服務器) | 43.74 | 78.02 | 84.77 |
Infographic VQA(train + val) | ANLS(測試服務器) | 28.46 | 40.47 | 47.75 |
SceneText VQA(train + val) | ANLS(測試服務器) | 63.29 | 81.82 | 84.40 |
分割 | ||||
RefCOCO(組合refcoco, refcoco +, refcocog,不包括val和test圖像) | MIoU(validation)refcoco/refcoco +/refcocog | 73.40 68.32 67.65 |
75.57 69.76 70.17 |
76.94 72.18 72.22 |
視頻任務(字幕/問答) | ||||
MSR - VTT(字幕生成) | CIDEr(test) | 70.54 | - | - |
MSR - VTT(問答) | 準確率(test) | 50.09 | - | - |
ActivityNet(字幕生成) | CIDEr(test) | 34.62 | - | - |
ActivityNet(問答) | 準確率(test) | 50.78 | - | - |
VATEX(字幕生成) | CIDEr(test) | 79.73 | - | - |
MSVD(問答) | 準確率(test) | 60.22 | - | - |
混合模型(在轉移任務的混合上微調)
基準測試 | 指標(分割) | mix - 224 | mix - 448 |
---|---|---|---|
[具體鏈接缺失] | [具體指標缺失] | [具體數值缺失] | [具體數值缺失] |
🔧 技術細節
硬件
PaliGemma使用最新一代的張量處理單元(TPU)硬件(TPUv5e)進行訓練。
軟件
訓練使用了JAX、Flax、TFDS和big_vision
。
JAX使研究人員能夠利用最新一代的硬件(包括TPU),以更快、更高效地訓練大型模型。TFDS用於訪問數據集,Flax用於模型架構。PaliGemma的微調代碼和推理代碼在big_vision
GitHub倉庫中發佈。
📄 許可證
該模型的許可證為gemma。
⚠️ 重要提示
要在Hugging Face上訪問PaliGemma,你需要審查並同意Google的使用許可。為此,請確保你已登錄Hugging Face並點擊下方按鈕。請求將立即處理。
💡 使用建議
PaliGemma是一個單輪視覺語言模型,不適合用於對話場景,在針對特定用例進行微調時效果最佳。你可以通過使用任務前綴(如“detect”或“segment”)來配置模型要解決的任務。對於交互式測試,建議使用“mix”系列模型,這些模型已經在多種任務的混合上進行了微調。








