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案例5:多模态产品问答

难度: ⭐⭐⭐ 高级 | 技术栈: CLIP, GPT-4V, 多模态Embedding, 图文检索

支持图片和文本混合检索的多模态RAG系统


🎯 案例特点

  • 图文检索: CLIP多模态嵌入
  • GPT-4V集成: 视觉理解能力
  • 混合查询: 文本+图片联合检索
  • 产品展示: 电商场景优化

🚀 快速开始

cd projects/case5-multimodal
pip install -r requirements.txt
python main.py

🔑 核心技术

CLIP多模态嵌入

import clip
from PIL import Image

class MultiModalEmbedding:
    def __init__(self):
        # 加载CLIP模型
        self.model, self.preprocess = clip.load("ViT-B/32", device="cuda")

    def embed_text(self, text):
        """文本嵌入"""
        tokens = clip.tokenize([text])
        with torch.no_grad():
            text_features = self.model.encode_text(tokens)
        return text_features

    def embed_image(self, image_path):
        """图像嵌入"""
        image = self.preprocess(Image.open(image_path)).unsqueeze(0)
        with torch.no_grad():
            image_features = self.model.encode_image(image)
        return image_features

    def similarity(self, text, image_path):
        """计算图文相似度"""
        text_feat = self.embed_text(text)
        image_feat = self.embed_image(image_path)
        return cosine_similarity(text_feat, image_feat)

GPT-4V理解

from openai import OpenAI

def understand_image(image_path, question):
    """使用GPT-4V理解图片"""
    client = OpenAI()

    # 读取并编码图片
    with open(image_path, "rb") as f:
        image_data = f.read()

    # 调用GPT-4V
    response = client.chat.completions.create(
        model="gpt-4-vision-preview",
        messages=[{
            "role": "user",
            "content": [
                {"type": "text", "text": question},
                {
                    "type": "image_url",
                    "image_url": {"url": f"data:image/jpeg;base64,{base64.b64encode(image_data).decode()}"}
                }
            ]
        }]
    )

    return response.choices[0].message.content

📊 应用场景

场景1: 以图搜图

用户上传产品图 → 系统检索相似产品 → 返回推荐列表

场景2: 图文混合查询

"找一个红色连衣裙,款式和这张图片类似" → 结合视觉特征和文本描述

场景3: 视觉问答

上传产品照片 → "这个产品有什么特点?" → GPT-4V分析并回答


🎓 学习要点

  1. 多模态嵌入
  2. CLIP模型原理
  3. 图文对齐
  4. 联合向量空间

  5. 视觉理解

  6. GPT-4V应用
  7. 图像描述生成
  8. 视觉问答

  9. 检索策略

  10. 多阶段检索
  11. 特征融合
  12. 相关性计算

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