码科智能 | 视觉推理任务大一统?一个一体化的多模态推理通用模型!支持问答、描述、跟踪及分割等复杂任务

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给定第一帧的目标框,大模型实现跟踪任务

视觉理解正在走向大一统,就是一个模型充当多面手,可以完成多个基础任务!之前文章中介绍的 SAM3 希望一个模型搞定视觉识别,Rex-Omini则是在一个模型中能支持十余种视觉任务!

另外受大语言模型中推理成功的启发,一系列工作趋势旨在将“思维链”能力引入视觉领域,使其能够在不同的视觉任务中进行推理。

但当下的推理模型通常设计为仅处理单一任务,并且只能单独在图像或视频上运行,这种割裂极大地限制了它们的实际通用性。

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面向视频与图像的一体化推理模型

那么再进一步,结合上述两个基础模型特性,从输入和输出角度,我们能否训练一个一体化的多模态推理通用模型,能够同时处理图像和视频,并完成问答、定位、跟踪、分割等十多项复杂任务?

今天给大家介绍来自港中文和美团的最新研究:一个统一的多模态推理通用模型,它打破了图片与视频的界限,能够处理广泛的视觉推理任务。所有代码、模型和数据均已开源。

# Paper
OneThinker: All-in-one Reasoning Model for Image and Video
# 论文
https://arxiv.org/pdf/2512.03043
# 代码
https://github.com/tulerfeng/OneThinker
# 模型
https://huggingface.co/OneThink

一、视觉领域的专业推理模型?

Vision-R1 擅长分析静态图像目标是增强多模态大语言模型的推理能力,回答关于图片内容的各种复杂问题。在广泛使用的MathVista基准测试上达到了73.5%的准确率,仅比领先的推理模型OpenAI O1低0.4%。

直接应用强化学习训练面临一个根本问题:缺乏高质量的多模态推理数据。利用现有 MLLM 和 DeepSeek-R1,通过模态桥接和数据过滤,获得了20万条高质量多模态思维链数据。

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Video-R1 也是港中文的工作,专注于视频理解首次系统性地将基于规则的强化学习范式引入视频推理领域,能够对视频内容进行深度推理。

在多个视频推理基准测试中表现卓越,特别是在视频空间推理基准VSI-bench上达到了37.1%的准确率,甚至超越了商业专有模型GPT-4o。

Seg-R1 专门负责图像分割任务使用强化学习增强大型多模态模型的像素级理解和推理能力,引入了一个解耦的推理-分割框架。

采用基于 GRPO 的强化学习来生成明确的思维链推理和位置提示,模型以前景分割图像-掩码对为基础,让LMM能够以“下一个词元”的方式生成点和边界框提示,这些提示随后用于指导SAM2产生分割掩码。

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现实世界不按上述专业模型划分,比如一个自动驾驶系统需要同时理解静态图像(识别路标)、分析动态视频(预测车辆轨迹)、进行视觉语言交互(理解乘客指令)并执行精细分割(识别道路边界)

二、AI大一统的全能模型

面对这些挑战,研究团队提出了一个大胆设想:为什么不训练一个真正的“全能选手”,能够在一个模型中处理各种基本视觉任务

OneThinker 在 10 项基本视觉任务的 31 个基准测试中表现出色,同时展现了跨任务知识迁移和有希望的零样本泛化能力。

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在图像问答任务中,准确率达到70.6%;在数学推理任务中,准确率达到64.3%;在物体跟踪任务中,性能指标达到84.4;在视频分割任务中,综合得分为54.9。

OneThinker 构建了包含 60 万个样本的训练数据集,涵盖所有任务类型。还利用模型标注了34万条高质量的“思维链”数据,让AI学会一步步思考。

具体的,能看图说话:理解图片内容,回答问题

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视频解读:分析动态画面,追踪变化

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精准定位:在图像或视频中找到任意指定物体

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智能分割:精确区分不同区域

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自然描述:用语言描述看到的内容

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在未来的家用机器人上,你只需要说:“帮我把桌上那个红色的杯子拿过来”,机器人就能理解你的指令(语言理解),找到桌子(定位),识别红色杯子(检测),并规划取物路径(推理与执行)。

THE END !

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