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LLM-Alibaba Cloud DashVector ModelScope マルチモーダルベクトル化リアルタイムテキスト画像検索実践概要

2024-07-12

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序文

この記事では、Alibaba Cloud のベクトル検索サービス (DashVector) を使用し、 ONE-PEACEマルチモーダルモデル 、「画像のテキスト検索」のリアルタイムのマルチモーダル検索機能を構築します。全体的なプロセスは次のとおりです。
画像.png

  1. マルチモーダルデータ 組み込みストレージ 。ONE-PEACEモデルを通じて奉仕する埋め込みこのインターフェイスは、複数のモダリティからのデータを高次元ベクトルに変換します。
  2. マルチモーダルクエリの取得 。 ONE-PEACE モデルが提供するマルチモーダル エンベディング機能に基づいて、単一テキスト、テキスト + オーディオ、オーディオ + 画像、その他のマルチモーダル入力など、さまざまなモーダル入力を自由に組み合わせることができます。エンベディング ベクトルを取得した後、 DashVector を通じてクロスモーダルに同様の結果を取得できます。

前提条件

環境整備

# 安装 dashscope 和 dashvector sdk
pip3 install dashscope dashvector

# 显示图片
pip3 install Pillow
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データの準備

説明する
DashScope の ONE-PEACE モデル サービスは現在、URL 形式での画像と音声の入力のみをサポートしているため、事前にデータセットをパブリック ネットワーク ストレージ (oss/s3 など) にアップロードし、対応する URL アドレス リストを取得する必要があります。画像と音声。

ステップ

画像データ埋め込みはデータベースに保存

Alibaba Cloud の OSS を使用して画像を保存し、OSS ブラウザ インターフェイスを通じて外部からアクセス可能な画像の URL を取得しました。
画像.png
画像.png
この URL もインターフェイスを通じて取得する必要があります。これについてはまだ検討されていません。興味のある友人は、Alibaba Cloud の DashScope サービスが埋め込み用の画像を読み取れるようにするために、インターフェイスを通じてバッチで取得することを試みることができます。 DashVector ベクトル データベースに保存します。
URLを取得したら、そのURLを imagenet1k-urls.txt ファイルを作成すると、コードは後で埋め込むためにファイルを読み取ります。
画像.png
埋め込みを実行するコードは次のとおりです (完全なコードとディレクトリ構造は後で投稿します。ここでは埋め込みコードのみを投稿します)。

    def index_image(self):

        # 创建集合:指定集合名称和向量维度, ONE-PEACE 模型产生的向量统一为 1536 维
        collection = self.vector_client.get(self.vector_collection_name)
        if not collection:
            rsp = self.vector_client.create(self.vector_collection_name, 1536)
            collection = self.vector_client.get(self.vector_collection_name)
            if not rsp:
                raise DashVectorException(rsp.code, reason=rsp.message)

        # 调用 dashscope ONE-PEACE 模型生成图片 Embedding,并插入 dashvector
        with open(self.IMAGENET1K_URLS_FILE_PATH, 'r') as file:
            for i, line in enumerate(file):
                url = line.strip('n')
                input = [{'image': url}]
                result = MultiModalEmbedding.call(model=MultiModalEmbedding.Models.multimodal_embedding_one_peace_v1,
                                                  input=input,
                                                  api_key=os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"],
                                                  auto_truncation=True)
                if result.status_code != 200:
                    print(f"ONE-PEACE failed to generate embedding of {url}, result: {result}")
                    continue
                embedding = result.output["embedding"]
                collection.insert(
                    Doc(
                        id=str(i),
                        vector=embedding,
                        fields={'image_url': url}
                    )
                )
                if (i + 1) % 100 == 0:
                    print(f"---- Succeeded to insert {i + 1} image embeddings")

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  • 読む IMAGENET1K_URLS_FILE_PATHURL 内の画像 URL を指定し、DashScope リクエストを実行して画像をベクトル化して保存します。
  • ベクター データベースに挿入する場合、画像の URL がベクター属性として使用されます。

実行後は渡すことができますベクトル検索サービスコンソール、ベクトル データを確認します。
画像.png
画像.png

テキストの取得

ベクトル データベースからデータをテキストで取得するには、次のように入力します。cat3 枚の写真 (コードで topk=3 に設定) を取得した後、2 枚は猫の写真ですが、1 枚は犬の写真であることを確認できます。
画像.png
犬と猫には類似点があるからです。topk2 に設定すると、理論的には犬は検出されません。効果を見てみましょう。確かに、犬は存在しません。
画像.png
犬が表示される理由は、ベクトル ライブラリに 4 つの動物の写真、2 つの猫の写真、2 つの犬の写真を保存しているためです。topk を 3 に設定すると、さらに 1 枚の犬の写真が検出されます。

完全なコード

multi_model.pyファイルは次のとおりです。

import os

import dashscope
from dashvector import Client, Doc, DashVectorException
from dashscope import MultiModalEmbedding
from dashvector import Client
from urllib.request import urlopen
from PIL import Image


class DashVectorMultiModel:
    def __init__(self):
        # 我们需要同时开通 DASHSCOPE_API_KEY 和 DASHVECTOR_API_KEY
        os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"] = ""
        os.environ["DASHVECTOR_API_KEY"] = ""
        os.environ["DASHVECTOR_ENDPOINT"] = ""

        dashscope.api_key = os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"]

        # 由于 ONE-PEACE 模型服务当前只支持 url 形式的图片、音频输入,因此用户需要将数据集提前上传到
        # 公共网络存储(例如 oss/s3),并获取对应图片、音频的 url 列表。
        # 该文件每行存储数据集单张图片的公共 url,与当前python脚本位于同目录下
        self.IMAGENET1K_URLS_FILE_PATH = "imagenet1k-urls.txt"

        self.vector_client = self.init_vector_client()
        self.vector_collection_name = 'imagenet1k_val_embedding'

    def init_vector_client(self):
        return Client(
          api_key=os.environ["DASHVECTOR_API_KEY"],
          endpoint=os.environ["DASHVECTOR_ENDPOINT"]
        )

    def index_image(self):

        # 创建集合:指定集合名称和向量维度, ONE-PEACE 模型产生的向量统一为 1536 维
        collection = self.vector_client.get(self.vector_collection_name)
        if not collection:
            rsp = self.vector_client.create(self.vector_collection_name, 1536)
            collection = self.vector_client.get(self.vector_collection_name)
            if not rsp:
                raise DashVectorException(rsp.code, reason=rsp.message)

        # 调用 dashscope ONE-PEACE 模型生成图片 Embedding,并插入 dashvector
        with open(self.IMAGENET1K_URLS_FILE_PATH, 'r') as file:
            for i, line in enumerate(file):
                url = line.strip('n')
                input = [{'image': url}]
                result = MultiModalEmbedding.call(model=MultiModalEmbedding.Models.multimodal_embedding_one_peace_v1,
                                                  input=input,
                                                  api_key=os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"],
                                                  auto_truncation=True)
                if result.status_code != 200:
                    print(f"ONE-PEACE failed to generate embedding of {url}, result: {result}")
                    continue
                embedding = result.output["embedding"]
                collection.insert(
                    Doc(
                        id=str(i),
                        vector=embedding,
                        fields={'image_url': url}
                    )
                )
                if (i + 1) % 100 == 0:
                    print(f"---- Succeeded to insert {i + 1} image embeddings")

    def show_image(self, image_list):
        for img in image_list:
            # 注意:show() 函数在 Linux 服务器上可能需要安装必要的图像浏览器组件才生效
            # 建议在支持 jupyter notebook 的服务器上运行该代码
            img.show()

    def text_search(self, input_text):
        # 获取上述入库的集合
        collection = self.vector_client.get('imagenet1k_val_embedding')

        # 获取文本 query 的 Embedding 向量
        input = [{'text': input_text}]
        result = MultiModalEmbedding.call(model=MultiModalEmbedding.Models.multimodal_embedding_one_peace_v1,
                                          input=input,
                                          api_key=os.environ["DASHSCOPE_API_KEY"],
                                          auto_truncation=True)
        if result.status_code != 200:
            raise Exception(f"ONE-PEACE failed to generate embedding of {input}, result: {result}")
        text_vector = result.output["embedding"]

        # DashVector 向量检索
        rsp = collection.query(text_vector, topk=2)
        image_list = list()
        for doc in rsp:
            img_url = doc.fields['image_url']
            img = Image.open(urlopen(img_url))
            image_list.append(img)
        return image_list


if __name__ == '__main__':
    a = DashVectorMultiModel()
    # 执行 embedding 操作
    a.index_image()
    # 文本检索
    text_query = "Traffic light"
    a.show_image(a.text_search(text_query))
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  • DashScopeとDashVectorのAPI KEYを開いて上記を置き換えますDASHSCOPE_API_KEY,DASHVECTOR_API_KEY,DASHVECTOR_ENDPOINT

コードのディレクトリ構造は次のとおりです。txt ファイルと py ファイルを同じディレクトリに配置します。
画像.png


追加情報

  • ローカルイメージを使用する: イメージを OSS にアップロードしました。次のように、ローカル イメージ ファイルを使用して、txt 内のファイル パスをローカル イメージ パスに置き換えることもできます。

    画像.png

  • ローカル イメージを使用する場合は、上記のコードと以下のコードを変更する必要があります。

    # 将 img = Image.open(urlopen(img_url)) 替换为下边的代码
    img = Image.open(img_url)
    
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