"革新视频理解:多模态大型语言模型在时间活动定位中的应用"

Temporal Grounding of Activities using Multimodal Large Language Models

摘要

本文探讨了使用多模态大型语言模型(LLMs)进行活动的时间定位问题,即在视频中识别特定动作的时间间隔。文章提出了一种两阶段方法,结合图像和文本LLMs,以提高时间活动定位的准确性。通过在Charades-STA数据集上的实验,证明了该方法的有效性,并展示了指令调优对小型多模态LLM的影响,使其在处理动作查询时输出更丰富和信息量更大的描述,从而提高时间间隔识别的性能。

原理

本文的核心在于利用多模态LLMs进行时间活动定位。首先,使用图像输入的多模态LLM(如LLaMA-Adapter或GPT-4 Vision)对视频帧中的活动进行详细描述。然后,将这些描述与活动查询一起输入到文本LLM中,以确定活动发生的时间间隔。这种方法的先进性在于其能够结合图像和文本LLMs的优势,通过两阶段处理提高时间定位的准确性。此外,通过指令调优,可以进一步增强模型的描述能力,使其在处理复杂查询时更加精确和详细。

流程

工作流程分为两个主要阶段:第一阶段,多模态LLM接收视频帧作为输入,并生成对帧中活动的描述。第二阶段,文本LLM接收这些描述和活动查询,进行推理以确定活动的时间间隔。例如,对于查询“人穿上鞋子”的活动,文本LLM会分析从多模态LLM获得的帧描述,确定活动开始和结束的具体帧数。这种两阶段流程确保了从视觉到文本的连续推理,提高了时间定位的精确度。

应用

该研究的应用前景广泛,特别是在视频监控、体育分析、电影制作等领域。通过精确的时间活动定位,可以实现更高效的视频内容分析和检索。此外,随着多模态LLMs和指令调优技术的进一步发展,预计这种方法将在更多需要复杂视觉和文本理解的场景中得到应用,如智能教育、虚拟现实和增强现实等。