Multimodal | | arXiv:2607.15265

SceneBind: Binding What and Where Across Vision, Audio and Language

SceneBind:跨视觉、音频与语言的语义-空间绑定表征

🧭 多模态语义-空间场景表征

University of Washington · University of Texas at Dallas · Hankuk University of Foreign Studies

Mingfei Chen, Zijun Cui, Ruoke Zhang, Hyeonggon Ryu, Eli Shlizerman

提出一种全模态场景表征,联合语义与3D空间理解,实现跨模态检索与目标定位

📌 工作参考价值

  • 电商多模态商品理解可参考:将商品图片构建为对象级语义-空间槽位(如衣服的款式+空间位置),提升跨模态检索的细粒度匹配。
  • 轻量级空间建模(仅增加少量 token)的设计,适合对已有预训练语义编码器(如 CLIP)做低成本空间扩展,可直接迁移到商品 3D 展示或 AR 试穿中对象位置的理解。
  • 语义-空间匹配(全局相似度+对象对齐)的思路可用于推荐系统的多模态融合,例如在视频推荐中同时对齐标题语义与画面中物体的空间关系。
  • Agent 在真实环境中的空间感知:将环境抽象为对象槽位,可提升 Agent 对“什么地方有什么”的理解,适合电商客服 Agent 在对话中引用商品图片位置信息。

动机:现有全模态编码器(如 ImageBind)虽能理解场景中“有什么”(语义),但缺乏对“在哪里”(3D 空间结构)的显式建模,限制了空间感知与推理。

方法:提出 SceneBind,将场景表示为全局语义嵌入与多个对象中心化的语义-空间槽位(slot)。每个槽包含对象语义、3D 空间属性(距离、方位、高度)及不确定性估计。模型兼容现有预训练语义编码器(如 CLIP、ImageBind),仅增加少量可学习 token 实现轻量级空间建模。训练时使用对比学习对齐不同模态(视觉、音频、语言)的语义与空间信号,并设计了 SceneBind Matching 机制,联合全局相似度和对象级对齐进行跨模态检索与对象定位。同时贡献了一个含双耳音频和结构化语义-空间标注的真实场景数据集。

结果:在场景检索和空间检索任务上达到 SOTA,相较基线显著提升;无需微调即可零样本迁移至音视频定位等下游任务,展现出很强的泛化能力。