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dc.contributor.authorNsimba, Cédrick Bamba
dc.date.accessioned2022-05-27T10:37:36Z
dc.date.available2022-05-27T10:37:36Z
dc.date.issued2020-04-30
dc.identifier.citationNSIMBA, Cédrick Bamba. Avanços recentes em caracterização e classificação de imagens de texturas: explorando teoria da informação, aprendizado profundo e de variedades. 2020. Tese (Doutorado em Ciência da Computação) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16199.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16199
dc.description.abstractThe task of extracting features from images is a very important activity for many computer vision and image processing applications. Especially the characterization and identification of textures is a fundamental issue in this area which allows the promotion of the development of a wide range of interesting applications including medical image analysis, content image retrieval, object recognition, among others. Due to this importance, many kinds of research have been carried out in this area and, consequently, resulted in the development of a set of texture descriptors. However, in general, algorithms considered as the state of the art still present performance problems when applied in the presence of noise, since it does not maintain intrinsic properties of the image being analyzed. Assuming that random fields and wavelets are appropriate mathematical tools to assist in this process, opportunities open for the development of very interesting applications, with the potential to promote a high level of texture classification accuracy. While random fields model better the statistical properties of texture images, wavelets provide a robust tool for decomposition and multiresolution analysis. In addition, information theory-based measurements, such as Fisher information and Shannon entropy of Gaussian Markov random field models obtained from the sub-bands of a wavelet decomposition tree are able to measure texture patterns. If the dimensionality of the calculated texture descriptors is high, nonlinear dimensionality reduction methods based on manifold learning techniques can be used. Our perception is that manifold learning techniques are capable of selecting discriminative characteristics from a high dimensionality space. The aim of this research work was to propose new approaches based on the use of information theory, deep and manifold learning to characterize and classify texture images. To this end, three new approaches have been proposed: (1) descriptor design based on Fisher information matrices of Gaussian Markov random field models obtained from the sub-bands of a wavelet decomposition tree; (2) descriptor design based on the application of manifold learning methods acting as a selector of relevant texture information; and (3) descriptor design based on the combination of deep and manifold learning. Experimental results demonstrated that the proposed methods are competitive with related state of the art descriptors.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectClassificação de texturapor
dc.subjectCampos aleatórios gaussianos markovianospor
dc.subjectTeoria da informaçãopor
dc.subjectInformação de Fisherpor
dc.subjectTransformada Waveletpor
dc.subjectAprendizado profundopor
dc.subjectAprendizado de variedadespor
dc.subjectTexture classificationeng
dc.subjectGaussian markov random fieldeng
dc.subjectInformation theoryeng
dc.subjectFisher informationeng
dc.subjectWavelet Transformeng
dc.subjectDeep learningeng
dc.subjectManifold learningeng
dc.titleAvanços recentes em caracterização e classificação de imagens de texturas: explorando teoria da informação, aprendizado profundo e de variedadespor
dc.title.alternativeRecent advances in texture image characterization and classification: exploring information theory, deep and manifold learningeng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Levada, Alexandre Luis Magalhães
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3341441596395463por
dc.description.resumoA tarefa de extração de características a partir de imagens é uma atividade de grande importância para várias aplicações de visão computacional e de processamento de imagens. Principalmente a caracterização e identificação de texturas é uma questão fundamental nessa área, e permite a promoção de desenvolvimento de uma gama ampla de aplicações interessantes que inclui análise de imagens médicas, recuperação de imagens por conteúdo, reconhecimento de objetos, entre outras. Devido a essa importância, muitas pesquisas vêm sendo realizadas nessa área e, consequentemente, resultaram no desenvolvimento de um conjunto de descritores de texturas. Contudo, em geral, algoritmos considerados como o atual estado da arte apresentam ainda problemas de performance quando aplicados na presença de ruído, uma vez que não se mantém propriedades intrínsecas da imagem sendo analisada. A partir do princípio de que, campos aleatórios e wavelets sejam ferramentas matemáticas apropriadas para auxiliar nesse processo, oportunidades se abrem para o desenvolvimento de aplicações bastante interessantes, com potencial de promover um alto nível de acerto na classificação de texturas. Enquanto campos aleatórios modelam bem as propriedades estatísticas das imagens de texturas, wavelets fornecem uma ferramenta robusta para decomposição e análise multiresolução das mesmas. Além disso, as medidas baseadas na teoria da informação, como por exemplo, a informação de Fisher e a entropia de Shannon de modelos de campos aleatórios Gaussianos Markovianos obtidas a partir das subbandas de uma árvore de decomposição wavelet são capazes de mensurar padrões de textura. Caso a dimensionalidade dos descritores de textura calculados seja alta, é possível utilizar métodos de redução de dimensionalidade não lineares baseados em técnicas de aprendizado de variedades. Nossa percepção é que técnicas de aprendizado de variedades são capazes de selecionar características discriminativas a partir de um espaço de alta dimensionalidade. O objetivo deste trabalho de pesquisa foi propor novas abordagens baseadas no uso de teoria da informação, aprendizado profundo e de variedades para caracterizar e classificar imagens de texturas. Para tal, três novas abordagens foram propostas: (1) concepção de descritor baseado nas matrizes de informação de Fisher de modelos de campos aleatórios Gaussianos Markovianos obtidas a partir das subbandas de uma árvore de decomposição wavelet; (2) concepção de descritor baseado na aplicação de métodos de aprendizado de variedades atuando como selecionador de informações de textura relevantes; e (3) concepção de descritor baseado na combinação de aprendizado profundo e de variedades. Resultados experimentais demonstraram que os métodos propostos são competitivos com descritores de estado da arte relacionados.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Ciência da Computação - PPGCCpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO::METODOLOGIA E TECNICAS DA COMPUTACAOpor
dc.description.sponsorshipIdCAPES: Código de Financiamento 001por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4253034079658327por


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