Retrieval of Spatially Similar Images using Quadtree-based Indexing

Multimedia applications involving image retrieval demand fast response, which requires efficient database indexing. Generally, a two-level indexing scheme in an image database can help to reduce the search space against a given query image. The first level is required to significantly reduce the search space for the second-stage of comparisons and must be computationally efficient. It is also required to guarantee that no new false negatives may result. In this thesis, we propose a new image signature representation for the first level of a two-level image indexing scheme that is based on hierarchical decomposition of image space into spatial arrangement of image features (quadtrees). We also formally prove that the proposed signature representation scheme not only results in fewer number of matching signatures but also does not result in any new false negative. Further, the performance of the retrieval scheme with proposed ignature representation is evaluated for various feature point detection algorithms

Digital Image Access & Retrieval

The 33th Annual Clinic on Library Applications of Data Processing, held at the University of Illinois at Urbana-Champaign in March of 1996, addressed the theme of "Digital Image Access & Retrieval." The papers from this conference cover a wide range of topics concerning digital imaging technology for visual resource collections. Papers covered three general areas: (1) systems, planning, and implementation; (2) automatic and semi-automatic indexing; and (3) preservation with the bulk of the conference focusing on indexing and retrieval.published or submitted for publicatio

Contributions to the Content-Based Image Retrieval Using Pictorial Queris

L'accés massiu a les càmeres digitals, els ordinadors personals i a Internet, ha propiciat la creació de grans volums de dades en format digital. En aquest context, cada vegada adquireixen major rellevància totes aquelles eines dissenyades per organitzar la informació i facilitar la seva cerca.Les imatges són un cas particular de dades que requereixen tècniques específiques de descripció i indexació. L'àrea de la visió per computador encarregada de l'estudi d'aquestes tècniques rep el nom de Recuperació d'Imatges per Contingut, en anglès Content-Based Image Retrieval (CBIR). Els sistemes de CBIR no utilitzen descripcions basades en text sinó que es basen en característiques extretes de les pròpies imatges. En contrast a les més de 6000 llengües parlades en el món, les descripcions basades en característiques visuals representen una via d'expressió universal.La intensa recerca en el camp dels sistemes de CBIR s'ha aplicat en àrees de coneixement molt diverses. Així doncs s'han desenvolupat aplicacions de CBIR relacionades amb la medicina, la protecció de la propietat intel·lectual, el periodisme, el disseny gràfic, la cerca d'informació en Internet, la preservació dels patrimoni cultural, etc. Un dels punts importants d'una aplicació de CBIR resideix en el disseny de les funcions de l'usuari. L'usuari és l'encarregat de formular les consultes a partir de les quals es fa la cerca de les imatges. Nosaltres hem centrat l'atenció en aquells sistemes en què la consulta es formula a partir d'una representació pictòrica. Hem plantejat una taxonomia dels sistemes de consulta en composada per quatre paradigmes diferents: Consulta-segons-Selecció, Consulta-segons-Composició-Icònica, Consulta-segons-Esboç i Consulta-segons-Il·lustració. Cada paradigma incorpora un nivell diferent en el potencial expressiu de l'usuari. Des de la simple selecció d'una imatge, fins a la creació d'una il·lustració en color, l'usuari és qui pren el control de les dades d'entrada del sistema. Al llarg dels capítols d'aquesta tesi hem analitzat la influència que cada paradigma de consulta exerceix en els processos interns d'un sistema de CBIR. D'aquesta manera també hem proposat un conjunt de contribucions que hem exemplificat des d'un punt de vista pràctic mitjançant una aplicació final

Contributions to the content-based image retrieval using pictorial queries

Descripció del recurs: el 02 de novembre de 2010L'accés massiu a les càmeres digitals, els ordinadors personals i a Internet, ha propiciat la creació de grans volums de dades en format digital. En aquest context, cada vegada adquireixen major rellevància totes aquelles eines dissenyades per organitzar la informació i facilitar la seva cerca. Les imatges són un cas particular de dades que requereixen tècniques específiques de descripció i indexació. L'àrea de la visió per computador encarregada de l'estudi d'aquestes tècniques rep el nom de Recuperació d'Imatges per Contingut, en anglès Content-Based Image Retrieval (CBIR). Els sistemes de CBIR no utilitzen descripcions basades en text sinó que es basen en característiques extretes de les pròpies imatges. En contrast a les més de 6000 llengües parlades en el món, les descripcions basades en característiques visuals representen una via d'expressió universal. La intensa recerca en el camp dels sistemes de CBIR s'ha aplicat en àrees de coneixement molt diverses. Així doncs s'han desenvolupat aplicacions de CBIR relacionades amb la medicina, la protecció de la propietat intel·lectual, el periodisme, el disseny gràfic, la cerca d'informació en Internet, la preservació dels patrimoni cultural, etc. Un dels punts importants d'una aplicació de CBIR resideix en el disseny de les funcions de l'usuari. L'usuari és l'encarregat de formular les consultes a partir de les quals es fa la cerca de les imatges. Nosaltres hem centrat l'atenció en aquells sistemes en què la consulta es formula a partir d'una representació pictòrica. Hem plantejat una taxonomia dels sistemes de consulta en composada per quatre paradigmes diferents: Consulta-segons-Selecció, Consulta-segons-Composició-Icònica, Consulta-segons-Esboç i Consulta-segons-Il·lustració. Cada paradigma incorpora un nivell diferent en el potencial expressiu de l'usuari. Des de la simple selecció d'una imatge, fins a la creació d'una il·lustració en color, l'usuari és qui pren el control de les dades d'entrada del sistema. Al llarg dels capítols d'aquesta tesi hem analitzat la influència que cada paradigma de consulta exerceix en els processos interns d'un sistema de CBIR. D'aquesta manera també hem proposat un conjunt de contribucions que hem exemplificat des d'un punt de vista pràctic mitjançant una aplicació final

A Location-Aware Middleware Framework for Collaborative Visual Information Discovery and Retrieval

This work addresses the problem of scalable location-aware distributed indexing to enable the leveraging of collaborative effort for the construction and maintenance of world-scale visual maps and models which could support numerous activities including navigation, visual localization, persistent surveillance, structure from motion, and hazard or disaster detection. Current distributed approaches to mapping and modeling fail to incorporate global geospatial addressing and are limited in their functionality to customize search. Our solution is a peer-to-peer middleware framework based on XOR distance routing which employs a Hilbert Space curve addressing scheme in a novel distributed geographic index. This allows for a universal addressing scheme supporting publish and search in dynamic environments while ensuring global availability of the model and scalability with respect to geographic size and number of users. The framework is evaluated using large-scale network simulations and a search application that supports visual navigation in real-world experiments

Video Indexing and Retrieval Techniques Using Novel Approaches to Video Segmentation, Characterization, and Similarity Matching

Multimedia applications are rapidly spread at an ever-increasing rate introducing a number of challenging problems at the hands of the research community, The most significant and influential problem, among them, is the effective access to stored data. In spite of the popularity of keyword-based search technique in alphanumeric databases, it is inadequate for use with multimedia data due to their unstructured nature. On the other hand, a number of content-based access techniques have been developed in the context of image indexing and retrieval; meanwhile video retrieval systems start to gain wide attention, This work proposes a number of techniques constituting a fully content-based system for retrieving video data. These techniques are primarily targeting the efficiency, reliability, scalability, extensibility, and effectiveness requirements of such applications. First, an abstract representation of the video stream, known as the DC sequence, is extracted. Second, to deal with the problem of video segmentation, an efficient neural network model is introduced. The novel use of the neural network improves the reliability while the efficiency is achieved through the instantaneous use of the recall phase to identify shot boundaries. Third, the problem of key frames extraction is addressed using two efficient algorithms that adapt their selection decisions based on the amount of activity found in each video shot enabling the selection of a near optimal expressive set of key frames. Fourth, the developed system employs an indexing scheme that supports two low-level features, color and texture, to represent video data, Finally, we propose, in the retrieval stage, a novel model for performing video data matching task that integrates a number of human-based similarity factors. All our software implementations are in Java, which enables it to be used across heterogeneous platforms. The retrieval system performance has been evaluated yielding a very good retrieval rate and accuracy, which demonstrate the effectiveness of the developed system

Iconic Indexing for Video Search

Submitted for the degree of Doctor of Philosophy, Queen Mary, University of London