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Université Paris Sud - Paris XI (12/12/2005), Bertrand Zavidovique (Dir.)
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CARACTERISATION DE TEXTURES ET SEGMENTATION POUR LA RECHERCHE D'IMAGES PAR LE CONTENU
Adel Hafiane1

Dans cette thèse nous avons élaboré puis automatisé une chaîne complète de recherche d'image par le contenu. Ceci nous a permis de définir une "sémantique limitée" relative à la satisfaction de l'utilisateur quant à la réponse du système. Notre approche est locale c'est-à-dire basée sur les régions de l'image. La décomposition en entités visuelles permet d'exhiber des interactions entres celles-ci et du coup faciliter l'accès à un niveau d'abstraction plus élevé. Nous avons considéré plus particulièrement trois points de la chaîne : l'extraction de régions fiables, leur caractérisation puis la mesure de similarité. Nous avons mis au point une méthode de type C-moyennes floues avec double contrainte spatiale et pyramidale. La classification d'un pixel donné est contrainte à suivre le comportement de ses voisins dans le plan de l'image et de ses ancêtres dans la pyramide. Pour la caractérisation des régions deux méthodes ont été proposées basées sur les courbes de Peano. La première repose sur un principe grammatical et la deuxième manipule le spectre par l'utilisation des filtres de Gabor. La signature de l'image requête ou cible consiste en une liste d'entités visuelles. La mesure de similarité entre entités guide l'appariement. Nous avons élaboré une méthode basée sur la mise en correspondance dans les deux sens, requête vers cible et vice versa, afin de donner indépendamment une grande priorité aux éléments qui se préfèrent mutuellement. Chaque partie du système a été testée et évaluée séparément puis ramenée à l'application CBIR. Notre technique a été évaluée sur des images aériennes (et ou satellitaires). Les résultats en terme de "rappel-précision" sont satisfaisants comparé notamment aux méthodes classiques type matrice de co-occurrence des niveaux de gris et Gabor standard. Pour ouvrir sur de futures extensions et montrer la généralité de notre méthode, la conclusion explique sa transposition à la recherche de situations en conduite automobile, au prix d'une adaptation limitée des paramètres.
1:  IEF - Institut d'électronique fondamentale
Analyse de texture – Courbes de Peano – C-moyennes floues – Contrainte spatio-pyramidale – Appariement bipartite – Relations spatiales.

TEXTURE CHARACTERIZATION AND SEGMENTATION FOR CONTENT BASED IMAGE RETRIEVAL
This thesis describes the design and realization of a complete processing chain for content based image retrieval (CBIR). The study allows to define some "limited semantics" with respect to the user's satisfaction from the system response. The image is decomposed on visual entities to obtain interactions between them, allowing to reach higher levels of abstraction. We have addressed three points in the chain : reliable region-detection, region characterization and then similarity measure. We have modified a Fuzzy C-means by incorporating the spatial and multiresolution information into the objective function. Therefore, the classification of a given point is forced to follow both neighbors and ancestors in a pyramidal representation. Two methods are proposed which exploit Peano scans to coding region features. The first one is based on a grammatical representation of the pixels neighbourhood called motif. The second method modifies the spectrum before to apply Gabor filters. The image signature consists of a list of visual entities containing features. The similarity measure between two images turns into a graph matching problem. We have elaborated a technique that allows a bidirectional matching from query to target and vice versa. A high priority is assigned to those elements which prefer mutually. Each part of the system is evaluated and tested independently then incorporated into the CBIR application. The evaluation of CBIR in terms of "recall-precision" shows that the proposed methods perform better than classical ones, such as grey level co-occurrence matrix and Gabor filters. To open on further extensions and suggest the generality of our method, the conclusion deals with extending it to the situation assessment in car driving, with limited tuning of parameters.
Texture analysis – Peano curves – Fuzzy C-means – Spatio-pyramidal constraint – Bipartite matching – Spatial relationship.

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