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Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliograph

Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Expos´ e Multim´ edia Indexation d’Images Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC ENSIMAG 24 mars 2013 Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie 1 Introduction 2 Extraction des descripteurs 3 Recherche 4 D´ emonstrations 5 Bibliographie Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Plan 1 Introduction 2 Extraction des descripteurs 3 Recherche 4 D´ emonstrations 5 Bibliographie Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Croissance exponentielle des contenus multimedia Explosion au niveau : De la production de contenu multim´ edia num´ erique Du nombre d’outil de publication et de partage de contenus (1.42 Millions de photos ajout´ ees sur Flickr chaque jour !) Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Besoins Nous avons besoin d’un syst´ eme permettant : La recherche rapide d’un contenu La recherche pr´ ecise d’un contenu Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Applications Sur les images : Criminalistique : Reconnaissance d’empreintes, faciale, Contrefa¸ cons Biom´ edical : d´ etection d’organes, diagnostic Robotique : Localisation, reconnaissance d’objets/visages Imag´ erie sat´ ellitaire et cartographie etc ... Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Propagation des tags Une premi` ere solution ! Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Recherche d’image sur le texte accompagnant l’image Les inconv´ enients : Limitation du langage Peu ´ eﬃcace Tr` es fastidieuse (car manuelle !) etc ... →Non trait´ e ici Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Recherche d’image par le contenu Diﬃcult´ es Invariance par rotation, translation, mise ` a l’´ echelle, assombrissement, ﬂou, ... Recherche rapide dans une base de donn´ ee tr` es grande Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie C’est ´ etonnant Un exemple pour se convaincre (m´ ethode d’indexation SIFT) Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Etapes g´ en´ erales d’un syst` eme d’indexation d’images Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Plan 1 Introduction 2 Extraction des descripteurs 3 Recherche 4 D´ emonstrations 5 Bibliographie Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie D´ etection des points-cl´ es M´ ethode de diﬀ´ erence de gaussiennes (DoG) Soustrait deux images ﬁltr´ ees avec des gaussiennes de variance diﬀ´ erentes. Agit comme un ﬁltre passe-bande. Exemple : R´ esultat : points-cl´ es Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Coordonn´ ees et ﬁltrage L’espace des ´ echelles Coordonn´ ees classique + facteur d’´ echelle : (x, y, σ) Le facteur d’´ echelle correspond ` a une fr´ equence qui passe par le ﬁltre pr´ ec´ edent Filtrage interm´ ediaire On enl` eve les points : situ´ es sur les arˆ etes : tr` es sensibles au bruit de faible contraste (seuillage sur le DoG) R´ esultat : point-cl´ es invariants par changement d’´ echelle Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Histogramme des orientations A tout point du voisinage d’un point-cl´ e donn´ e, on calcul un angle d’orientation Ces angles forment un histogramme sur 32 intervalles que l’on associe au point-cl´ e R´ esultat : point-cl´ es invariants par changement d’´ echelle et par rotation Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Descripteurs des points-cl´ es L’image σ est divis´ e en 16 carr´ es de 16 pixels Pour chacun de ces carr´ es, on calcule un histogramme d’orientation ` a 8 intervalles Ces angles forment un histogramme que l’on associe au point-cl´ e Les descripteurs SIFT sont ` a 16 ∗8 = 128 dimensions Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie D’autres m´ ethodes Autres m´ ethodes d’extraction de descripteurs d’une image : Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Indexation (oﬀ-line) Principe - Parcours de la base des images - Extraction des descripteurs - Cr´ eation d’une base d’index ou de descripteurs Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Plan 1 Introduction 2 Extraction des descripteurs 3 Recherche 4 D´ emonstrations 5 Bibliographie Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Etape de recherche (on-line) Sch´ ema d’un syst` eme d’indexation Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Objectifs et Outils Objectifs Recherche des images : rapidement + pertinemment Outils Structure des Bases de donn´ ees Mesure de similitude Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Structure des Bases de donn´ ees Deux BdDs BdDs des images elle-mˆ eme BdDs des descripteurs d’images (en g´ en´ eral des vecteurs de grandes dimensions) Plusieurs structures Table de hachage, graphes ... Structures d’arbres : arbre SS, arbre R, kd-arbre (utilis´ e en SIFT) ... Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Recherche et Mesures de similitude Recherche La recherche des ’bons’ descripteurs Plusieurs algorithme de parcours (ex : Best Bin First en SIFT) D´ epend de la structure de la BdD D´ epend de la mesure de distance choisie Seuil de tol´ erance Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Recherche et Mesure de similitude Mesure de similitude Il s’agit des distances entre vecteurs (ou descripteurs) : Mesures de distance Distances de Minkowsky : (sumd i=1|vi −wi|r)1/r En particulier : Distance Manhattan(r = 1), Euclidienne (r = 2)..., Maximum (r = ∞) Autres distances : Mahalanobis, quadratique ... Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie ´ Evaluation des performances Propri´ et´ es ´ Evaluation d’un syst´ eme d’indexation au niveau de : - La pertinence : Pr´ ecision des resultats ... - La rapidit´ e : Le temps de recherche des r´ esultats ... Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie ´ Evaluation et Performances ´ Evaluation Pr´ ecision Pr = (corrects) T(trouves) trouves Rappel (Recall) Re = (corrects) T(trouves) corrects Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Plan 1 Introduction 2 Extraction des descripteurs 3 Recherche 4 D´ emonstrations 5 Bibliographie Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie D´ emonstration Recherche d’image Coca-Cola Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Plan 1 Introduction 2 Extraction des descripteurs 3 Recherche 4 D´ emonstrations 5 Bibliographie Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia Introduction Extraction des descripteurs Recherche D´ emonstrations Bibliographie Explications - http ://fr.wikipedia.org/wiki/Indexation automatique de documents - http ://fr.wikipedia.org/wiki/Scale-invariant feature transform - http ://fr.wikipedia.org/wiki/Recherche d’image par le contenu Exemples de sites de d´ emos www.tineye.com http ://bigimbaz.inrialpes.fr/ Abderrahman AIT ALI & Tom BOSC Expos´ e Multim´ edia uploads/Science et Technologie/ indexationimage-130508052913-phpapp01.pdf