在人工智能(ai)主导的时代,图像识别技术正成为各类应用的核心支柱。无论是智能驾驶系统还是疾病辅助诊断,对高精度、高稳定性的图像识别能力的需求始终在攀升。本文将带您一步步实践,如何借助 google 的 gemini 模型与 vertex ai 平台,搭建一套专属的 ai 图像识别应用。gemini 是一款先进的多模态大模型,具备跨模态理解与生成能力,可同时处理文本、图像、代码等多种类型的内容。vertex ai 则是 google cloud 提供的一站式机器学习平台,集成了模型开发、训练、部署与监控等全生命周期管理功能。将二者协同使用,能让您以更短周期、更高效率完成定制化图像识别系统的构建。本指南涵盖详细操作流程、可运行代码示例及典型问题应对策略,助您顺利落地项目。
要点
- 基于 Google Gemini 模型与 Vertex AI 平台搭建 AI 图像识别系统。
- Gemini 具备强大的多模态感知与生成能力,支持图文联合理解与推理。
- Vertex AI 是 Google Cloud 上的统一 ML 开发平台,提供模型训练、部署与规模化服务支持。
- Gemini 与 Vertex AI 深度集成,显著降低图像识别类应用的开发门槛与实施成本。
- 教程包含分步操作指引、完整代码片段及实用排错方法。
构建 AI 图像识别应用程序
准备工作
在启动开发前,请确认已完成以下基础配置:
-
Google Cloud 账户: 若尚未注册,请先创建账户。Vertex AI 服务必须依托有效的 Google Cloud 账户方可启用。
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启用 Vertex AI API: 登录 Google Cloud 控制台,在对应项目中开启 Vertex AI API。
-
安装 Python SDK: 通过 pip 安装官方 Vertex AI Python 客户端库,用于程序化调用相关服务。
pip install google-cloud-aiplatform
配置身份验证机制: 在本地环境完成身份认证配置,推荐使用 Google Cloud CLI 或服务账号密钥方式,确保 SDK 可安全访问云端资源。
掌握 Python 基础: 本教程默认读者已具备 Python 编程经验,能理解基本语法与模块调用逻辑。
使用 Vertex AI Python SDK
实验环境启动后,界面将分为左右两栏:左侧为代码编辑区,右侧为操作指引。请按如下步骤接入生成式 AI 接口:
1. 新建源文件
在编辑器中点击 File > New File,新建一个空白脚本文件。
2. 插入核心代码
将下方代码块复制并粘贴至编辑器中。

以下代码利用 Gemini 视觉模型解析图像语义内容:
from google.cloud import aiplatform
client = aiplatform.gapic.PredictionServiceClient(
client_options={"api_endpoint": "us-central1-aiplatform.googleapis.com"}
)
model = "gemini-pro-vision"
location = "us-central1"
instance = {
"image": {
"image_bytes": {
"mime_type": "image/jpeg",
"data": image_data,
}
},
"prompt": "What is shown in this image?",
}
response = client.predict(
endpoint=f"projects/{project_id}/locations/{location}/endpoints/{model}",
instances=[instance],
parameters=parameters,
)
print(response.predictions[0]["content"])3. 保存脚本文件
点击 File > Save,输入文件名为 genai.py,确认保存。
4. 配置运行环境变量
在新终端窗口中执行以下命令,设置必要环境参数:
export GOOGLE_CLOUD_PROJECT=[YOUR_PROJECT_ID] export GOOGLE_CLOUD_LOCATION=us-central1 export GOOGLE_GENAI_USE_VERTEXAI=TRUE
请将 [YOUR_PROJECT_ID] 替换为您实际的 Google Cloud 项目标识符。
GarbageSort垃圾识别工具箱是一个基于uni-app开发的微信小程序,使用SpringBoot2搭建后端服务,使用Swagger2构建Restful接口文档,实现了文字查询、语音识别、图像识别其垃圾分类的功能。前端:微信小程序 采用 uni-app 开发框架,uni-app 是一个使用 Vue.js 开发所有前端应用的框架,开发者编写一套代码,可发布到iOS、Android、H5、以及各
5. 执行脚本并查看结果
在代码编辑器所在窗格中运行以下命令:
python3 genai.py
⚠️ 注意:若返回 HTTP 500 错误,建议重试执行;部分情况下需重新加载环境变量后再运行。
成功运行后,终端将输出模型对所传图像内容的自然语言描述。
代码原理详解
我们来逐层解析该段逻辑的实现机制:
-
依赖导入: 引入
google.cloud.aiplatform模块,作为连接 Vertex AI 服务的桥梁。 -
客户端初始化: 构造
PredictionServiceClient实例,并指定美国中部区域(us-central1)的 API 端点。 -
模型与区域设定: 明确调用
gemini-pro-vision多模态模型,并限定其部署地域。 - 请求体构造: 组织预测请求数据结构,含图像原始字节(Base64 编码)、MIME 类型及用户提问文本(prompt)。
-
发起推理请求: 调用
client.predict()方法,向指定模型端点提交请求,其中instances为输入样本,parameters为可选调控参数。 -
结果提取与输出: 从响应对象中读取首个预测项的
content字段,即模型生成的图像语义描述。
该示例实质是在 Vertex AI 上加载预训练的 Gemini 模型(如 gemini-2.0-flash-001),并通过 generate_content 接口完成图文联合推理。输入包括图像 URI 和自然语言指令,模型据此完成跨模态理解任务,并输出符合提示意图的文本答案。
优化图像识别应用程序
合理选用 Gemini 模型
Gemini 系列提供多种规格模型,适用于不同复杂度与性能要求的场景。针对图像识别任务,gemini-pro-vision 是通用首选;但当面对细粒度识别、低光照图像或医学影像等挑战性任务时,可尝试更高阶模型。
- 权衡模型规模: 更大的参数量通常带来更强泛化力,但会增加延迟与计费成本。应结合业务 SLA 选取最优平衡点。
- 对比模型架构差异: Gemini 不同版本融合了 Transformer 主干与视觉专用 CNN 结构,建议在真实数据上横向测试各版本表现。
- 引入迁移学习策略: 可基于 Gemini 的视觉编码器进行轻量化微调(Fine-tuning),仅用少量标注样本即可适配垂直领域需求,大幅节省训练开销。
提示词(Prompt)工程优化
提示设计直接影响模型输出质量。优质 prompt 能有效引导模型聚焦关键视觉特征,提升识别一致性与准确性。
- 语言精准简练: 避免歧义表达,尽量采用明确主谓宾结构,例如“请列出图中所有可见动物种类”优于“图里有什么?”
- 尝试多样化句式: 包括疑问句、指令式、填空式等格式,观察哪一类最契合当前任务目标。
- 注入上下文线索: 若已知图像所属类别(如“X光胸片”“街景监控截图”),可在 prompt 中显式声明,增强模型先验认知。
- 持续迭代调优: 提示工程本质是实验科学。建议建立评估集,定量对比不同 prompt 下的准确率、召回率等指标,形成闭环优化机制。
如何使用 AI 图像识别应用程序
支持多种图像来源
欢迎尝试不同来源的图像资源,全面检验 Gemini 的识别广度与鲁棒性。

图像可来自本地磁盘(需转换为 Base64 或上传至 Cloud Storage),亦可直接引用公开 GCS URI。格式需为 JPEG 或 PNG。
您还可更换 prompt 内容,提出差异化问题,例如:
- “图像中主要物体的颜色分布是怎样的?”
- “图中是否存在交通标志?如有,请指出类型。”
- “该场景可能发生在什么时间与天气条件下?”
以下为官方提供的测试图像 URI 示例:
-
gs://cloud-samples-data/generative-ai/image/scones.jpg -
gs://cloud-samples-data/generative-ai/image/3flowers.jpg -
gs://cloud-samples-data/generative-ai/image/cat.jpg
通过组合不同图像与 prompt,您可以深入探索 Gemini 的多模态推理边界,并快速验证其在实际业务中的适用性。
Gemini 和 Vertex AI 的优缺点
? 优势
- 多模态能力突出,原生支持图文混合理解与生成
- 与 Google Cloud 生态深度打通,部署链路成熟稳定
- SDK 封装完善,开发者上手门槛较低
? 局限
- 对计算资源消耗较大,尤其在高并发场景下需合理规划配额
- 不同任务间性能波动明显,需针对性调优
- 强绑定 Google Cloud 平台,跨云迁移成本较高
常见问题解答
如何查询 Google Cloud 项目 ID?
登录 Google Cloud 控制台,进入 IAM & Admin > Settings 页面,项目 ID 将在顶部区域清晰显示。
如何排查 500 错误?
500 错误多由服务端临时异常引发,建议按顺序排查:
- 重启执行流程,排除瞬时网络抖动影响;
- 核对
GOOGLE_CLOUD_PROJECT等环境变量是否拼写正确且已生效; - 进入 API 与服务控制台,确认 Vertex AI API 已在当前项目中启用;
- 如仍无法解决,可提交工单至 Google Cloud 技术支持团队获取进一步协助。
如何提升识别准确率?
- 升级至更高精度的 Gemini 视觉模型(如
gemini-2.0-pro-vision); - 设计更具引导性的 prompt,加入约束条件与输出格式要求;
- 补充高质量标注数据,开展小样本微调;
- 应用图像预处理(如对比度增强、去噪)与后处理(如关键词过滤、实体归一化)策略。
相关问题
Gemini 与 Vertex AI 还有哪些延伸应用场景?
除图像识别外,二者还可赋能以下方向:









