【CVPR 2022】跨模态检索的协同双流视觉-语言前训练模型，COTS: Collaborative Two-Stream Vision-Language Pre-Training Model for Cross-Modal Retrieval

论文题目：COTS: Collaborative Two-Stream Vision-Language Pre-Training Model for Cross-Modal Retrieval

作者：卢浩宇，费楠益，霍宇琦，高一钊，卢志武，文继荣

通讯作者：卢志武

论文概述：大规模的单塔预训练模型，在跨模态检索中取得惊人的检索效果。遗憾的是，由于它们大多采用耗时的实参跨模态交互方式，检索效率非常低。最近，像CLIP和ALIGN这样具有高推理效率的双塔模型也表现出了良好的效果，然而，它们只考虑了模态之间的实例级对齐（因此仍有改进的余地）。为了克服这些限制，我们提出了一个新颖的协同式双塔视觉语言预训练模型，简称为COTS。总的来说，我们提出的COTS是通过加强模态间的交互来提高图像-文本检索效果的。

除了通过动量对比学习进行实例级的对齐之外，我们还提出了两种额外的跨模态交互。(1)Token级的交互—在不使用实参交互模型的情况下，我们设计了一个遮蔽视觉语言建模（MVLM）的学习目标，其中变分自编码器用于视觉编码，可为每个图像生成视觉token级别的标记。(2)任务级的交互—在文本到图像和图像到文本的检索任务之间设计了一个KL-对齐学习目标，其中每个任务的概率分布是用动量对比学习中的负样本队列计算的。在公平比较下，我们提出的COTS在所有双塔方法中取得了最好的结果，与最新的单塔方法相比，COTS表现出相当的能力（但推理速度快10,800倍）。同时，我们提出的COTS也适用于从文本到视频的检索，在广泛使用的MSR-VTT数据集上取得了目前最好的结果。