ernie-layout笔记

1: 识别文档中文字以及准确的对这些文字排序是必须的一步骤

     采用 OCR技术识别文字以及对应的图像坐标信息,光栅扫描以生成输入序列按照从左到右,从上到下的顺序;但是以上方法针对复杂的结构就会出现问题;因此文章使用了Document-Parase方法来解析文档使用的是Layot-Parser工具箱:

···https://github.com/Layout-Parser/layout-parser

基于OCR识别的文字以及对应的坐标,first 识别文档的元素(paragraphs,lists,tables,fugures)然后使用特殊的算法识别所在不同文档元素的字符之间的逻辑关系,从而获得准确的阅读顺序;

   Text Embedding.:与正常的bert输入一致不再叙述

   

 Visual Embedding:

       不仔细深究,其实也比较简单,就是把图像resize到224 通过Faseter-Rcnn转化为一个feature-map特征=[W,H,256],实际代码可以使用resnet模型替代,实际代码W==H=7,最终通过flatten以及映射层转化为与text相同维度,然后增加一维positon以及token type embedding

position  embedding就是模型最终输出的feature-map(7*7)对应的位置信息,源代码细看

 Layout Embedding. 

       这是本篇的核心之一,对于每一个字符 增加其对应得坐标信息,转化为对应的embedding加入到字符特征中去,坐标全部转到【0,1000】中去;这个容易理解,但目前有疑问不懂得是visual对应的bbox信息获取,令人费解,谁懂可以在评论告诉我,谢谢;

具体实现如下步骤:

          ernie-layout笔记_第1张图片

首先以1000为间隔,获取image_feature_pool_shape[1]=7个数列表,

tmp= [0   , 1000, 2000, 3000, 4000, 5000, 6000, 7000]然偶整除获得7的倍数获得结果为:

[0   , 142 , 285 , 428 , 571 , 714 , 857 , 1000]从结果来看,7个x坐标恰巧落在0--1000范围内,所以猜测这样缩放feature-map 7*7 坐标到0-1000范围内,与字符坐标对应。同理visual_bbox_y的取值范围为[0   , 142 , 285 , 428 , 571 , 714 , 857 , 1000],最终通过各种变换把7*7的feature-map坐标映射到0-1000范围内visual_bbox.shape=[2, 49, 4],而 4个数值分别表示每一个feature-map的左上角坐标以及右下角的坐标,为了通俗易懂,举例:first 的feature-map 坐标为 [0  , 0  , 142, 142] ,第二个feature-map坐标为[142, 0  , 285, 142],我们画图来表示这两个位置,大家就理解了

ernie-layout笔记_第2张图片

由于我对图像方面相对较弱所以讲解稍微详细写便于理解,正好与所生成的坐标一致,说明理解是正确的。

然后分别把对应的两个坐标信息以及对应的宽高转化为embedding,具体的作者是分别水平的和垂直的信息分别embedding然后相加的

具体代码实现分别把所有整型ernie-layout笔记_第3张图片坐标信息映射为hidden-size的embedding 

embeddings = visual_embeddings + position_embeddings + x1 + y1 + x2 + y2 + w + h

得到最终的embedding信息;然后把visual的embedding拼接到每一个token对应的embeddeding信息中

 

对应的代码为 final_emb = paddle.concat([text_layout_emb, visual_emb], axis=1)

Multi-modal Transformer、

    本次模型使用了DeBERTa的相对距离算法,具体的一维为例:

ernie-layout笔记_第4张图片

也就是在2k范围内有效,具体的在坐标表示为:

ernie-layout笔记_第5张图片

 我们引入三个相对position 的embedding表分别表示1Dposition和2D x轴y轴的position,然后映射为相对位置的voctor在处理attention计算时,把原始的attention的权重分离为4个部分,包含了1D/2D和content特征:

ernie-layout笔记_第6张图片

 对应的权重scores获取表示为:

ernie-layout笔记_第7张图片

 具体实现:

  rel_pos_mat = position_ids.unsqueeze(-2) - position_ids.unsqueeze(-1)首先形成相对位置矩阵

relative_position_bucket函数实现起来相对复杂,但是最终实现的结果为公式5,所以可以直接使用函数实现,而不需要知道怎么实现。最终获取相对位置的权重信息,shape-=【batch_size,num_heads,seq_len,seq_len】,相对来说论文模型结构比较不错,很好的融合了文档图像信息。

 

 

 

 

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