視覺(jué)定位任務(wù)新入門(mén)必讀！

原標(biāo)題：27頁(yè)綜述，354篇參考文獻(xiàn)！最詳盡的視覺(jué)定位綜述來(lái)了
文章來(lái)源：機(jī)器之心
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機(jī)器之心AIxiv專(zhuān)欄：視覺(jué)定位綜述論文解讀

本文對(duì)機(jī)器之心AIxiv專(zhuān)欄發(fā)布的肖麟慧博士關(guān)于視覺(jué)定位（Visual Grounding）的綜述論文進(jìn)行概要解讀。該論文系統(tǒng)回顧了過(guò)去十年視覺(jué)定位任務(wù)的發(fā)展，尤其對(duì)近五年取得的重大進(jìn)展進(jìn)行了深入分析，內(nèi)容詳實(shí)，共計(jì)27頁(yè)，參考文獻(xiàn)354篇，堪稱(chēng)史上最詳盡的視覺(jué)定位綜述。

1. 視覺(jué)定位任務(wù)概述

視覺(jué)定位，又稱(chēng)指代表達(dá)理解或短語(yǔ)定位，旨在根據(jù)給定的文本描述在圖像中定位特定區(qū)域。該任務(wù)模擬了人類(lèi)社會(huì)對(duì)話(huà)中的指代關(guān)系，對(duì)人機(jī)交互、視覺(jué)問(wèn)答等領(lǐng)域具有重要意義。論文詳細(xì)闡述了視覺(jué)定位任務(wù)的基本概念、評(píng)估指標(biāo)以及發(fā)展歷史，并對(duì)數(shù)據(jù)、算法、算力這深度學(xué)習(xí)發(fā)展的三大要素在視覺(jué)定位中的作用進(jìn)行了深入探討。

2. 數(shù)據(jù)集與發(fā)展階段

論文指出，高質(zhì)量的訓(xùn)練數(shù)據(jù)對(duì)視覺(jué)定位至關(guān)重要。早期由于缺乏標(biāo)注數(shù)據(jù)，研究主要集中在弱監(jiān)督設(shè)置下。RefCOCO/+/g系列數(shù)據(jù)集的出現(xiàn)奠定了后續(xù)研究的基礎(chǔ)。近年來(lái)，隨著預(yù)訓(xùn)練模型（如VLP和MLLMs）的興起，以及更大規(guī)模數(shù)據(jù)集（如GRIT）的出現(xiàn)，視覺(jué)定位的性能得到了顯著提升。論文將視覺(jué)定位的發(fā)展分為三個(gè)階段：2014年前的初期、2014-2020年的早期和2021年至今的高速發(fā)展時(shí)期，并對(duì)每個(gè)階段的算法和技術(shù)路線(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)分析。

3. 不同設(shè)置下的視覺(jué)定位

論文系統(tǒng)地梳理了各種視覺(jué)定位設(shè)置，包括全監(jiān)督、弱監(jiān)督、半監(jiān)督、無(wú)監(jiān)督、零樣本和廣義視覺(jué)定位等。對(duì)每個(gè)設(shè)置的定義進(jìn)行了精確闡述，并對(duì)不同設(shè)置下的基準(zhǔn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了比較分析，旨在規(guī)范未來(lái)的研究，確保不同方法之間的公平比較。論文特別強(qiáng)調(diào)了全監(jiān)督視覺(jué)定位的五種代表性模型框架，并對(duì)不同實(shí)驗(yàn)設(shè)置下的最先進(jìn)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。

4. 進(jìn)階技術(shù)與應(yīng)用

論文還探討了若干與設(shè)置無(wú)關(guān)的進(jìn)階技術(shù)，例如NLP結(jié)構(gòu)解析、場(chǎng)景圖和圖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用以及模塊化定位技術(shù)等。同時(shí)，論文介紹了視覺(jué)定位的廣泛應(yīng)用，包括定位式物體檢測(cè)、指代定位計(jì)數(shù)、遙感視覺(jué)定位、醫(yī)療視覺(jué)定位、3D視覺(jué)定位、視頻物體定位以及機(jī)器人和多智能體應(yīng)用等。

5. 挑戰(zhàn)與未來(lái)方向

論文總結(jié)了視覺(jué)定位領(lǐng)域當(dāng)前面臨的挑戰(zhàn)，包括數(shù)據(jù)集受限、各種設(shè)置定義混亂以及缺乏系統(tǒng)性回顧等。并在此基礎(chǔ)上，提出了未來(lái)研究方向，例如開(kāi)發(fā)新的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)數(shù)據(jù)集，解決不同設(shè)置下公平比較的問(wèn)題，以及探索更魯棒和高效的視覺(jué)定位方法等。

6. 論文貢獻(xiàn)

該綜述論文的主要貢獻(xiàn)在于：（1）系統(tǒng)總結(jié)了近十年視覺(jué)定位的發(fā)展；（2）對(duì)各種視覺(jué)定位設(shè)置進(jìn)行了嚴(yán)格定義；（3）對(duì)現(xiàn)有數(shù)據(jù)集進(jìn)行了整理并進(jìn)行了性能預(yù)測(cè)；（4）總結(jié)了當(dāng)前研究難點(diǎn)并提出了有價(jià)值的研究方向；（5）是目前視覺(jué)定位領(lǐng)域最全面的綜述。

總之，這篇綜述論文為視覺(jué)定位領(lǐng)域的研究者提供了全面、深入的參考，對(duì)推動(dòng)該領(lǐng)域未來(lái)的發(fā)展具有重要意義。作者也承諾持續(xù)更新維護(hù)論文的項(xiàng)目倉(cāng)庫(kù)：https://github.com/linhuixiao/Awesome-Grounding。

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