We address the problem of detecting and mapping all books in a collection of images to entries in a given book catalogue. Instead of performing independent retrieval for each book detected, we treat the image-text mapping problem as a many-to-many matching process, looking for the best overall match between the two sets. We combine a state-of-the-art segmentation method (SAM) to detect book spines and extract book information using a commercial OCR. We then propose a two-stage approach for text-image matching, where CLIP embeddings are used first for fast matching, followed by a second slower stage to refine the matching, employing either the Hungarian Algorithm or a BERT-based model trained to cope with noisy OCR input and partial text matches. To evaluate our approach, we publish a new dataset of annotated bookshelf images that covers the whole book collection of a public library in Spain. In addition, we provide two target lists of book metadata, a closed-set of 15k book titles that corresponds to the known library inventory, and an open-set of 2.3M book titles to simulate an open-world scenario. We report results on two settings, on one hand on a matching-only task, where the book segments and OCR is given and the objective is to perform many-to-many matching against the target lists, and a combined detection and matching task, where books must be first detected and recognised before they are matched to the target list entries. We show that both the Hungarian Matching and the proposed BERT-based model outperform a fuzzy string matching baseline, and we highlight inherent limitations of the matching algorithms as the target increases in size, and when either of the two sets (detected books or target book list) is incomplete. The dataset and code are available at https://github.com/llabres/library-dataset


翻译:我们致力于解决在图像集合中检测所有书籍并将其映射到给定图书目录条目的问题。与对每本检测到的书籍进行独立检索不同,我们将图像-文本映射问题视为一个多对多匹配过程,寻求两个集合之间的最佳整体匹配。我们结合最先进的分割方法(SAM)来检测书脊,并使用商业OCR提取书籍信息。随后,我们提出了一种两阶段的文本-图像匹配方法:首先使用CLIP嵌入进行快速匹配,随后通过第二阶段(速度较慢)来优化匹配,该阶段采用匈牙利算法或一个基于BERT的模型(该模型经过训练以处理噪声OCR输入和部分文本匹配)。为评估我们的方法,我们发布了一个新的带标注书架图像数据集,该数据集覆盖了西班牙某公共图书馆的全部馆藏。此外,我们提供了两个目标书籍元数据列表:一个是包含1.5万本书籍标题的闭集(对应已知的图书馆库存),另一个是包含230万本书籍标题的开集(用于模拟开放世界场景)。我们在两种设置下报告结果:一方面是纯匹配任务(给定书籍分割和OCR结果,目标是对目标列表执行多对多匹配);另一方面是结合检测与匹配的任务(书籍必须先被检测和识别,然后才能与目标列表条目匹配)。结果表明,匈牙利匹配法和我们提出的基于BERT的模型均优于模糊字符串匹配基线。我们同时强调了匹配算法固有的局限性:随着目标集规模增大,以及当两个集合(检测到的书籍或目标书籍列表)中任一不完整时,性能会受到影响。数据集和代码可在 https://github.com/llabres/library-dataset 获取。

0
下载
关闭预览

相关内容

Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
82+阅读 · 2020年7月26日
【ACL2020】多模态信息抽取,365页ppt
专知会员服务
151+阅读 · 2020年7月6日
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18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
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26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
0+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
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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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
37+阅读 · 2021年8月2日
A survey on deep hashing for image retrieval
Arxiv
15+阅读 · 2020年6月10日
Augmentation for small object detection
Arxiv
13+阅读 · 2019年2月19日
VIP会员
最新内容
2025年大语言模型进展报告
专知会员服务
3+阅读 · 4月25日
多智能体协作机制
专知会员服务
3+阅读 · 4月25日
非对称优势:美海军开发低成本反无人机技术
专知会员服务
6+阅读 · 4月25日
《美战争部小企业创新研究(SBIR)计划》
专知会员服务
7+阅读 · 4月25日
《军事模拟:将军事条令与目标融入AI智能体》
专知会员服务
10+阅读 · 4月25日
【NTU博士论文】3D人体动作生成
专知会员服务
7+阅读 · 4月24日
以色列军事技术对美国军力发展的持续性赋能
专知会员服务
8+阅读 · 4月24日
《深度强化学习在兵棋推演中的应用》40页报告
专知会员服务
14+阅读 · 4月24日
《多域作战面临复杂现实》
专知会员服务
10+阅读 · 4月24日
《印度的多域作战:条令与能力发展》报告
专知会员服务
5+阅读 · 4月24日
相关资讯
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
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12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
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
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关基金
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
0+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
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
1+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+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