CLIP 与 BLIP 技术详解与对比

引言

随着多模态人工智能的发展,视觉与语言的融合成为热门研究方向。在这一领域中,OpenAI 提出的 CLIP(Contrastive Language–Image Pretraining) 和 Salesforce 提出的 BLIP(Bootstrapped Language-Image Pretraining) 是两个极具代表性的基础模型。它们分别代表了两种不同的技术路线:匹配式模型(CLIP)生成式模型(BLIP)

本文将详细介绍这两个模型的原理、结构、适用场景,并进行系统性的对比,以帮助开发者选择适合自身业务的方案。


一、CLIP 技术详解

1.1 简介

CLIP 由 OpenAI 于 2021 年提出,其目标是训练一个能够理解图像与自然语言之间语义关系的模型。CLIP 能够零样本地完成图像分类、图像检索、打标签等任务,是“对比学习”在多模态领域的里程碑式成果。

1.2 核心思想

CLIP 的核心是对比学习(Contrastive Learning):它将图像和文本分别编码到同一个向量空间中,通过最大化匹配对之间的相似度、最小化不匹配对之间的相似度,实现图文对齐。

1.3 模型结构

  • 图像编码器:ViT(Vision Transformer) 或 ResNet。
  • 文本编码器:Transformer。
  • 损失函数:对比损失(Contrastive Loss),基于 cosine similarity。

1.4 输入输出

  • 输入:一张图片 + 一组文本描述。
  • 输出:每个描述与图像之间的相似度分数。
输入:
    图片:一只狗在公园奔跑
    文本候选:
        - “A dog running in a park”
        - “A man cooking”
        - “A cat sleeping”
        
输出:
    - 相似度最高的是第一句 → 匹配成功

1.5 应用场景

  • 图像分类(零样本)
  • 图像打标签(CLIP + 候选标签匹配)
  • 图文检索(找图 / 找词)
  • 内容安全检测(如 NSFW 分类)

二、BLIP 技术详解

2.1 简介

BLIP 是 Salesforce Research 于 2022 年提出的图文预训练模型,主要用于图像描述(caption)、图文问答(VQA)等生成式任务。

2.2 核心思想

BLIP 融合了生成式预训练图文匹配学习两种策略,兼具图像理解与文本生成能力。其训练使用了自监督+弱监督的大规模图文数据。

2.3 模型结构

  • 图像编码器:ViT + Q-Former(用于高效提取视觉 token)。
  • 文本模型:BERT / T5(支持编码器和解码器结构)。
  • 训练目标:图文匹配 + 文本生成(caption / QA)。

2.4 输入输出

  • 输入:一张图片 + prompt(问题 / 指令)。
  • 输出:自然语言文本,如描述句或回答。
输入:
    图片:一只狗在公园奔跑
    Prompt:请用一句话描述这张图片

输出:
    “A dog is running happily in a green park.

2.5 应用场景

  • 图像描述生成(Image Captioning)
  • 图文问答(Visual Question Answering)
  • 多模态对话系统(如 BLIP-2, LLaVA)
  • 图文增强写作

三、CLIP vs BLIP:系统性对比

维度 CLIP BLIP
全称 Contrastive Language–Image Pretraining Bootstrapped Language–Image Pretraining
提出方 OpenAI Salesforce
模型目标 图文对齐、相似度计算 图像理解 + 文本生成
模型结构 图像编码器 + 文本编码器 图像编码器 + 文本编码器 + 文本解码器
输入形式 图像 + 文本候选 图像 + prompt
输出形式 相似度分数 文本(句子、回答等)
主要任务 图像分类、打标签、图文检索 图像描述、问答、生成式理解
优势 零样本能力强,自定义标签易用 生成能力强,交互性高
常用模型 ViT-B/32, ViT-L/14 BLIP, BLIP-2, LLaVA(衍生)
多语言支持 主要是英文(可通过 prompt 适配中文) BLIP-2 支持多语言(部分模型)

四、选型建议

使用场景 推荐模型
想给图像打标签(结构化) CLIP + 标签匹配
想实现看图说话、图文问答 BLIP / BLIP-2
想做图文检索、搜索 CLIP
想做多模态对话(ChatGPT那种) BLIP-2 + LLaMA(如 LLaVA)

五、总结

CLIP 和 BLIP 分别代表了多模态 AI 中两种典型范式:匹配型与生成型。CLIP 强在结构化相似度建模和零样本泛化能力,BLIP 强在自然语言生成和对图像内容的抽象理解能力。二者各擅胜场,也可以组合使用(如打标签后再生成描述)。

开发者在选择方案时,应根据任务需求、部署资源、期望的输出类型进行取舍。

记住一句话:CLIP 用来“找标签”,BLIP 用来“说人话”。

六、参考资料与链接

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