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大連理工研究:視覺語言模型處理圖片文字為何“力不從心”?

   時間:2026-02-13 03:04:49 來源:互聯網編輯:快訊 IP:北京 發表評論無障礙通道
 

人工智能領域近期出現一項引人關注的研究成果:當視覺語言模型處理相同內容的純文本與圖片文字時,其性能表現出現顯著差異。這項由跨國研究團隊完成的研究揭示,主流模型在識別圖片文字時的準確率普遍低于純文本輸入,部分模型的表現差距甚至超過30個百分點。這種現象被研究人員定義為"模態差距",即信息傳遞方式的變化導致模型理解能力下降。

研究團隊開發的VISTA-Bench評測平臺成為揭示該現象的關鍵工具。這個包含1500組對照問題的測試系統,通過為每個問題設計純文本和圖片文字兩個版本,構建起公平的評估框架。測試問題覆蓋多模態感知、推理、知識應用等四大領域,涉及STEM、醫學、人文等400余個學科知識點。實驗數據顯示,在純文本輸入時平均得分59.3%的NEO-9B-SFT模型,面對圖片文字時得分驟降至28.5%,這種斷崖式下滑在推理類任務中尤為明顯。

深入分析發現,視覺質量是影響模型表現的核心因素。當字體縮小至9磅時,所有模型的識別準確率均出現顯著下降,而32-48磅的大字體則能改善表現。字體風格的影響同樣顯著,標準字體如Arial的識別準確率比手寫體Brush script MT高出40%以上。這種特性與人類閱讀規律高度相似——清晰規范的印刷體總比潦草的手寫體更易識別。研究還證實,配備相關圖像的測試題能通過提供上下文信息,部分彌補文字識別的缺陷。

技術驗證環節揭示出更多細節。研究團隊采用基于LaTeX的渲染系統生成測試圖片,通過控制字體大小、類型、分辨率等12個參數,確保視覺呈現的規范性。質量評估階段引入AI"質檢員",對每個渲染樣本進行文字保真度、代碼完整性、公式精確性三重校驗,最終篩選出符合"完美"標準的測試題。這種嚴謹的構建流程,使得VISTA-Bench成為首個能系統量化模態差距的評估工具。

不同模型的表現差異為技術優化指明方向。測試顯示,OCR能力強的模型在圖片文字處理中更具優勢。以Qwen3-VL-8B-Instruct為例,該模型在DocVQA測試中取得96.1分,在VISTA-Bench中的模態差距僅5.8個百分點。這種相關性表明,提升基礎文字識別能力是縮小模態差距的有效路徑。研究團隊建議開發者重點關注字體渲染優化、多模態信息融合等技術方向。

實際應用場景中,這項研究已產生直接指導意義。在醫療影像分析領域,AI系統需要準確識別CT片上的標注文字;教育領域中,智能輔導系統必須理解教材圖片中的知識點說明。研究提出的優化策略顯示,使用標準字體、保持適當字號、提供視覺上下文等簡單措施,就能顯著提升模型表現。對于需要處理大量圖片文字的場景,選擇經過專門優化的模型如MiMo-VL-7B-RL,可獲得更穩定的效果。

該研究同時引發對多模態技術發展的新思考。隨著"文字轉像素"處理方式的普及,越來越多的文本信息以圖像格式傳輸。這種趨勢要求AI系統具備跨模態理解能力,既能識別圖片中的文字內容,又能理解其與視覺元素的關聯。研究團隊正在探索新的模型架構,通過增強感知魯棒性和跨模態對齊能力,使AI能像人類一樣,無論信息以何種形式呈現,都能保持穩定的理解水平。

針對生成式AI的專項測試揭示出新的技術挑戰。當要求模型不僅理解輸入的圖片文字,還要生成包含準確信息的輸出圖像時,現有系統的表現差強人意。這提示開發者需要重新設計訓練策略,在提升識別準確率的同時,加強模型對語義一致性的把控能力。研究團隊透露,正在開發VISTA-Bench的升級版本,將納入更多動態視覺場景和復雜布局樣本,以更全面地評估多模態生成技術。

 
 
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