Recent advances in prompt learning have allowed users to interact with artificial intelligence (AI) tools in multi-turn dialogue, enabling an interactive understanding of images. However, it is difficult and inefficient to deliver information in complicated remote sensing (RS) scenarios using plain language instructions alone, which would severely hinder deep comprehension of the latent content in imagery. Besides, existing prompting strategies in natural scenes are hard to apply to interpret the RS data due to significant domain differences. To address these challenges, the first visual prompting-based multi-modal large language model (MLLM) named EarthMarker is proposed in the RS domain. EarthMarker is capable of interpreting RS imagery at the image, region, and point levels by levering visual prompts (i.e., boxes and points). Specifically, a shared visual encoding method is developed to establish the spatial pattern interpretation relationships between the multi-scale representations of input images and various visual prompts. Subsequently, the mixed visual-spatial representations are associated with language instructions to construct joint prompts, enabling the interpretation of intricate content of RS imagery. Furthermore, to bridge the domain gap between natural and RS data, and effectively transfer domain-level knowledge from natural scenes to the RS domain, a cross-domain learning strategy is developed to facilitate the RS imagery understanding. In addition, to tackle the lack of RS visual prompting data, a dataset named RSVP featuring multi-modal multi-granularity visual prompts instruction-following is constructed. Our code and dataset are available at https://github.com/wivizhang/EarthMarker.


翻译:近年来,提示学习的进展使得用户能够通过多轮对话与人工智能工具交互,实现对图像的交互式理解。然而,在复杂的遥感场景中,仅使用自然语言指令来传递信息既困难又低效,这会严重阻碍对图像潜在内容的深度理解。此外,由于显著的领域差异,现有自然场景中的提示策略难以应用于遥感数据的解释。为应对这些挑战,本文在遥感领域提出了首个基于视觉提示的多模态大语言模型——EarthMarker。EarthMarker能够通过利用视觉提示(即边界框和点)在图像、区域和点三个层级上解释遥感影像。具体而言,本研究开发了一种共享视觉编码方法,以建立输入图像的多尺度表征与各类视觉提示之间的空间模式解释关系。随后,混合的视觉-空间表征与语言指令相关联,构建联合提示,从而实现对遥感影像复杂内容的解释。此外,为弥合自然场景数据与遥感数据之间的领域差距,并有效将领域级知识从自然场景迁移至遥感领域,本研究提出了一种跨领域学习策略以促进遥感影像理解。同时,针对遥感视觉提示数据的缺乏,本文构建了一个名为RSVP的数据集,该数据集具备多模态、多粒度的视觉提示指令跟随特性。我们的代码与数据集公开于 https://github.com/wivizhang/EarthMarker。

0
下载
关闭预览

相关内容

FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
35+阅读 · 2021年1月27日
AdarGCN: Adaptive Aggregation GCN for Few-Shot Learning
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
meta learning 17年:MAML SNAIL
CreateAMind
11+阅读 · 2019年1月2日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
46+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员