多模态文档的有效分块策略涉及将内容分解为有意义的片段,同时保留文本、图像、表格和其他数据类型之间的关系。目标是创建可管理的片段,这些片段保留上下文并支持高效处理,例如搜索、分析或机器学习。三个关键方法包括分层分块、模态特定分块和上下文感知分组。每种方法都在粒度和连贯性之间取得平衡,确保分块既不太碎片化也不太大而无法处理。
分层分块根据其自然结构组织内容,例如章节、段落或小节。例如,可以使用标题将 PDF 文档拆分为章节,然后拆分为小标题,最后拆分为单个段落或项目符号。这适用于研究论文或报告等结构化格式。处理文本中嵌入图像等混合内容时,您可以将图像与其相邻的标题和解释性文本分组。PyMuPDF 或 Apache PDFBox 等工具可以帮助提取结构元数据(例如,字体大小或边界框)以实现自动化。但是,扫描文档等非结构化格式可能需要光学字符识别 (OCR) 来推断层次结构,这增加了复杂性。
模态特定分块分别处理不同的数据类型。例如,可以使用 spaCy 等自然语言处理 (NLP) 库将文本拆分为句子或段落,而可以使用 OpenCV 等计算机视觉工具将图像分割成感兴趣的区域。可以使用 Camelot 或 Tabula 等库将表格提取为结构化数据。挑战在于维护跨模态引用 - 例如,将幻灯片中的图表链接到其解释性文本。一种解决方案是用元数据标记块(例如,PDF 中的位置坐标或视频中的幻灯片时间戳)以稍后重建关系。JSON 或 XML 格式可以存储这些关联,从而支持下游任务,例如检索与特定图表相关的所有内容。
最后,上下文感知分组侧重于保留逻辑连接。例如,在技术手册中,故障排除步骤可能包括屏幕截图、代码片段和警告说明。与其将这些拆分为孤立的块,不如将它们分组到一个单元中。这需要分析布局和语义线索,例如接近度或重复关键字。基于规则的系统(例如,“图 X:”的正则表达式模式)或机器学习模型(例如,文档 AI 工具中的布局检测)可以自动化此过程。测试至关重要:通过检查当块太小(丢失上下文)或太大(引入噪声)时搜索结果或 ML 模型性能是否下降来验证块大小。通过调整拆分阈值(例如,句子计数或视觉中断)进行迭代,直到平衡对您的用例感觉合适为止。