Symbol Recognition: Current Advances and Perspectives

Abstract. The recognition of symbols in graphic documents is an intensive research activity in the community of pattern recognition and document analysis. A key issue in the interpretation of maps, engineering drawings, diagrams, etc. is the recognition of domain dependent symbols according to a symbol database. In this work we first review the most outstanding symbol recognition methods from two different points of view: application domains and pattern recognition methods. In the second part of the paper, open and unaddressed problems involved in symbol recognition are described, analyzing their current state of art and discussing future research challenges. Thus, issues such as symbol representation, matching, segmentation, learning, scalability of recognition methods and performance evaluation are addressed in this work. Finally, we discuss the perspectives of symbol recognition concerning to new paradigms such as user interfaces in handheld computers or document database and WWW indexing by graphical content

Administrative Document Analysis and Structure

International audienceThis chapter reports our knowledge about the analysis and recognition of scanned administrative documents. Regarding essentially the administrative paper flow with new and continuous arrivals, all the conventional techniques reserved to static databases modeling and recognition are doomed to failure. For this purpose, a new technique based on the experience was investigated giving very promising results. This technique is related to the case-based reasoning already used in data mining and various problems of machine learning. After the presentation of the context related to the administrative document flow and its requirements in a real time processing, we present a case based reasonning for invoice processing. The case corresponds to the co-existence of a problem and its solution. The problem in an invoice corresponds to a local structure such as the keywords of an address or the line patterns in the amounts table, while the solution is related to their content. This problem is then compared to a document case base using graph probing. For this purpose, we proposed an improvement of an already existing neural network called Incremental Growing Neural Ga

Chart recognition and interpretation in document images

Ph.DDOCTOR OF PHILOSOPH

An object-based approach to retrieval of image and video content

Promising new directions have been opened up for content-based visual retrieval in recent years. Object-based retrieval which allows users to manipulate video objects as part of their searching and browsing interaction, is one of these. It is the purpose of this thesis to constitute itself as a part of a larger stream of research that investigates visual objects as a possible approach to advancing the use of semantics in content-based visual retrieval. The notion of using objects in video retrieval has been seen as desirable for some years, but only very recently has technology started to allow even very basic object-location functions on video. The main hurdles to greater use of objects in video retrieval are the overhead of object segmentation on large amounts of video and the issue of whether objects can actually be used efficiently for multimedia retrieval. Despite this, there are already some examples of work which supports retrieval based on video objects. This thesis investigates an object-based approach to content-based visual retrieval. The main research contributions of this work are a study of shot boundary detection on compressed domain video where a fast detection approach is proposed and evaluated, and a study on the use of objects in interactive image retrieval. An object-based retrieval framework is developed in order to investigate object-based retrieval on a corpus of natural image and video. This framework contains the entire processing chain required to analyse, index and interactively retrieve images and video via object-to-object matching. The experimental results indicate that object-based searching consistently outperforms image-based search using low-level features. This result goes some way towards validating the approach of allowing users to select objects as a basis for searching video archives when the information need dictates it as appropriate

Confluence of Vision and Natural Language Processing for Cross-media Semantic Relations Extraction

In this dissertation, we focus on extracting and understanding semantically meaningful relationships between data items of various modalities; especially relations between images and natural language. We explore the ideas and techniques to integrate such cross-media semantic relations for machine understanding of large heterogeneous datasets, made available through the expansion of the World Wide Web. The datasets collected from social media websites, news media outlets and blogging platforms usually contain multiple modalities of data. Intelligent systems are needed to automatically make sense out of these datasets and present them in such a way that humans can find the relevant pieces of information or get a summary of the available material. Such systems have to process multiple modalities of data such as images, text, linguistic features, and structured data in reference to each other. For example, image and video search and retrieval engines are required to understand the relations between visual and textual data so that they can provide relevant answers in the form of images and videos to the users\u27 queries presented in the form of text. We emphasize the automatic extraction of semantic topics or concepts from the data available in any form such as images, free-flowing text or metadata. These semantic concepts/topics become the basis of semantic relations across heterogeneous data types, e.g., visual and textual data. A classic problem involving image-text relations is the automatic generation of textual descriptions of images. This problem is the main focus of our work. In many cases, large amount of text is associated with images. Deep exploration of linguistic features of such text is required to fully utilize the semantic information encoded in it. A news dataset involving images and news articles is an example of this scenario. We devise frameworks for automatic news image description generation based on the semantic relations of images, as well as semantic understanding of linguistic features of the news articles

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

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

Biological image analysis

In biological research images are extensively used to monitor growth, dynamics and changes in biological specimen, such as cells or plants. Many of these images are used solely for observation or are manually annotated by an expert. In this dissertation we discuss several methods to automate the annotating and analysis of bio-images. Two large clusters of methods have been investigated and developed. A first set of methods focuses on the automatic delineation of relevant objects in bio-images, such as individual cells in microscopic images. Since these methods should be useful for many different applications, e.g. to detect and delineate different objects (cells, plants, leafs, ...) in different types of images (different types of microscopes, regular colour photographs, ...), the methods should be easy to adjust. Therefore we developed a methodology relying on probability theory, where all required parameters can easily be estimated by a biologist, without requiring any knowledge on the techniques used in the actual software. A second cluster of investigated techniques focuses on the analysis of shapes. By defining new features that describe shapes, we are able to automatically classify shapes, retrieve similar shapes from a database and even analyse how an object deforms through time

NASA Tech Briefs, March 1994

Topics include: Computer-Aided Design and Engineering; Electronic Components and Circuits; Electronic Systems; Physical Sciences; Materials; Computer Programs; Mechanics; Machinery/Automation; Manufacturing/Fabrication; Mathematics and Information Sciences; Life Sciences; Books and Report