Descritor de bordas e quantização espacial flexível aplicados a categorização de objetos

• Autor(a) principal: Lara, Arnaldo Câmara
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-29042013-111855/
• topic: categorização de objetos; granulometria; granulometry; object categorization; quantização espacial; spatial quantization

A área de reconhecimento de objetos tem assistido a um impressionante progresso na última década. O estudo de descritores, aliado à estratégias de amostragem usando quantizações espaciais e a combinação de classificadores têm permeado o estado da arte nos últimos anos. Neste trabalho é proposta uma nova quantização espacial com número arbitrário de níveis e subdivisões arbitrárias de regiões. Regiões adjacentes possuem sobreposição gerando redundância na representação destas regiões de fronteiras e, assim, evitando as quebras que acontecem nas pirâmides espaciais tradicionais que prejudicam a interpretação das formas. Apesar de melhorar o desempenho da abordagem do saco de palavras, as pirâmides espaciais não são robustas a variações na orientação dos objetos na imagem. Foi também proposto neste trabalho, uma divisão espacial utilizando regiões circulares concêntricas que aumentam a robustez a rotação dos objetos na imagem em aproximadamente 80% quando comparada às pirâmides espaciais. Além das novas divisões espaciais, é proposto neste trabalho um novo descritor baseado na aplicação de granulometria morfológica no mapa de bordas da imagem original. Este descritor foi utilizado na criação de modelos de classes em aplicações de categorização de objetos utilizando uma base de dados pública com resultados superiores aos do melhor descritor baseado em bordas reportado pela literatura. Todas estas novas técnicas propostas foram utilizadas em um problema desafiador de categorização de objetos de classes muito parecidas. Foi utilizado um subconjunto da base de pássaros Caltech-UCSD Birds-200 2011 com resultados comparáveis aos melhores resultados reportados pela literatura. A abordagem proposta cria uma classificação de dois níveis e utiliza modelos específicos por classe o que é intuitivo, pois cada espécie de pássaro possui características muito sutis que as diferenciam das demais espécies testadas. Vários descritores são utilizados na criação dos modelos de classes e uma combinação de classificadores gera a rotulação final para a amostra. O descritor proposto neste trabalho esteve presente no melhor modelo de 11 das 13 classes testadas e o resultado final obtido pela técnica de categorização proposta é o melhor resultado utilizando a abordagem do saco de palavras.