Image analysis by integration of disparate information

Image analysis often starts with some preliminary segmentation which provides a representation of the scene needed for further interpretation. Segmentation can be performed in several ways, which are categorized as pixel based, edge-based, and region-based. Each of these approaches are affected differently by various factors, and the final result may be improved by integrating several or all of these methods, thus taking advantage of their complementary nature. In this paper, we propose an approach that integrates pixel-based and edge-based results by utilizing an iterative relaxation technique. This approach has been implemented on a massively parallel computer and tested on some remotely sensed imagery from the Landsat-Thematic Mapper (TM) sensor

Multi-Phase Relaxation Labeling for Square Jigsaw Puzzle Solving

We present a novel method for solving square jigsaw puzzles based on global optimization. The method is fully automatic, assumes no prior information, and can handle puzzles with known or unknown piece orientation. At the core of the optimization process is nonlinear relaxation labeling, a well-founded approach for deducing global solutions from local constraints, but unlike the classical scheme here we propose a multi-phase approach that guarantees convergence to feasible puzzle solutions. Next to the algorithmic novelty, we also present a new compatibility function for the quantification of the affinity between adjacent puzzle pieces. Competitive results and the advantage of the multi-phase approach are demonstrated on standard datasets.Comment: 10 pages, 7 figures. Published in Proceedings of the 18th International Joint Conference on Computer Vision, Imaging and Computer Graphics Theory and Applications - Volume 4 VISAPP: VISAPP, 785-795, 202

A survey of visual preprocessing and shape representation techniques

Many recent theories and methods proposed for visual preprocessing and shape representation are summarized. The survey brings together research from the fields of biology, psychology, computer science, electrical engineering, and most recently, neural networks. It was motivated by the need to preprocess images for a sparse distributed memory (SDM), but the techniques presented may also prove useful for applying other associative memories to visual pattern recognition. The material of this survey is divided into three sections: an overview of biological visual processing; methods of preprocessing (extracting parts of shape, texture, motion, and depth); and shape representation and recognition (form invariance, primitives and structural descriptions, and theories of attention)

Processing techniques development, volume 3. Part 2: Data preprocessing and information extraction techniques

There are no author-identified significant results in this report

Maximized Posteriori Attributes Selection from Facial Salient Landmarks for Face Recognition

This paper presents a robust and dynamic face recognition technique based on the extraction and matching of devised probabilistic graphs drawn on SIFT features related to independent face areas. The face matching strategy is based on matching individual salient facial graph characterized by SIFT features as connected to facial landmarks such as the eyes and the mouth. In order to reduce the face matching errors, the Dempster-Shafer decision theory is applied to fuse the individual matching scores obtained from each pair of salient facial features. The proposed algorithm is evaluated with the ORL and the IITK face databases. The experimental results demonstrate the effectiveness and potential of the proposed face recognition technique also in case of partially occluded faces.Comment: 8 pages, 2 figure

An Interactive Relaxation Approach for Anomaly Detection and Preventive Measures in Computer Networks

It is proposed to develop a framework of detecting and analyzing small and widespread changes in specific dynamic characteristics of several nodes. The characteristics are locally measured at each node in a large network of computers and analyzed using a computational paradigm known as the Relaxation technique. The goal is to be able to detect the onset of a worm or virus as it originates, spreads-out, attacks and disables the entire network. Currently, selective disabling of one or more features across an entire subnet, e.g. firewalls, provides limited security and keeps us from designing high performance net-centric systems. The most desirable response is to surgically disable one or more nodes, or to isolate one or more subnets.The proposed research seeks to model virus/worm propagation as a spatio-temporal process. Such models have been successfully applied in heat-flow and evidence or gestalt driven perception of images among others. In particular, we develop an iterative technique driven by the self-assessed dynamic status of each node in a network. The status of each node will be updated incrementally in concurrence with its connected neighbors to enable timely identification of compromised nodes and subnets. Several key insights used in image analysis of line-diagrams, through an iterative and relaxation-driven node labeling method, are explored to help develop this new framework

Graph matching using position coordinates and local features for image analysis

Encontrar las correspondencias entre dos imágenes es un problema crucial en el campo de la visión por ordenador i el reconocimiento de patrones. Es relevante para un amplio rango de propósitos des de aplicaciones de reconocimiento de objetos en las áreas de biometría, análisis de documentos i análisis de formas hasta aplicaciones relacionadas con la geometría desde múltiples puntos de vista tales cómo la recuperación de la pose, estructura desde el movimiento y localización y mapeo. La mayoría de las técnicas existentes enfocan este problema o bien usando características locales en la imagen o bien usando métodos de registro de conjuntos de puntos (o bien una mezcla de ambos). En las primeras, un conjunto disperso de características es primeramente extraído de las imágenes y luego caracterizado en la forma de vectores descriptores usando evidencias locales de la imagen. Las características son asociadas según la similitud entre sus descriptores. En las segundas, los conjuntos de características son considerados cómo conjuntos de puntos los cuales son asociados usando técnicas de optimización no lineal. Estos son procedimientos iterativos que estiman los parámetros de correspondencia y de alineamiento en pasos alternados. Los grafos son representaciones que contemplan relaciones binarias entre las características. Tener en cuenta relaciones binarias al problema de la correspondencia a menudo lleva al llamado problema del emparejamiento de grafos. Existe cierta cantidad de métodos en la literatura destinados a encontrar soluciones aproximadas a diferentes instancias del problema de emparejamiento de grafos, que en la mayoría de casos es del tipo "NP-hard". El cuerpo de trabajo principal de esta tesis está dedicado a formular ambos problemas de asociación de características de imagen y registro de conjunto de puntos como instancias del problema de emparejamiento de grafos. En todos los casos proponemos algoritmos aproximados para solucionar estos problemas y nos comparamos con un número de métodos existentes pertenecientes a diferentes áreas como eliminadores de "outliers", métodos de registro de conjuntos de puntos y otros métodos de emparejamiento de grafos. Los experimentos muestran que en la mayoría de casos los métodos propuestos superan al resto. En ocasiones los métodos propuestos o bien comparten el mejor rendimiento con algún método competidor o bien obtienen resultados ligeramente peores. En estos casos, los métodos propuestos normalmente presentan tiempos computacionales inferiores.Trobar les correspondències entre dues imatges és un problema crucial en el camp de la visió per ordinador i el reconeixement de patrons. És rellevant per un ampli ventall de propòsits des d’aplicacions de reconeixement d’objectes en les àrees de biometria, anàlisi de documents i anàlisi de formes fins aplicacions relacionades amb geometria des de múltiples punts de vista tals com recuperació de pose, estructura des del moviment i localització i mapeig. La majoria de les tècniques existents enfoquen aquest problema o bé usant característiques locals a la imatge o bé usant mètodes de registre de conjunts de punts (o bé una mescla d’ambdós). En les primeres, un conjunt dispers de característiques és primerament extret de les imatges i després caracteritzat en la forma de vectors descriptors usant evidències locals de la imatge. Les característiques son associades segons la similitud entre els seus descriptors. En les segones, els conjunts de característiques son considerats com conjunts de punts els quals son associats usant tècniques d’optimització no lineal. Aquests son procediments iteratius que estimen els paràmetres de correspondència i d’alineament en passos alternats. Els grafs son representacions que contemplen relacions binaries entre les característiques. Tenir en compte relacions binàries al problema de la correspondència sovint porta a l’anomenat problema de l’emparellament de grafs. Existeix certa quantitat de mètodes a la literatura destinats a trobar solucions aproximades a diferents instàncies del problema d’emparellament de grafs, el qual en la majoria de casos és del tipus “NP-hard”. Una part del nostre treball està dedicat a investigar els beneficis de les mesures de ``bins'' creuats per a la comparació de característiques locals de les imatges. La resta està dedicat a formular ambdós problemes d’associació de característiques d’imatge i registre de conjunt de punts com a instàncies del problema d’emparellament de grafs. En tots els casos proposem algoritmes aproximats per solucionar aquests problemes i ens comparem amb un nombre de mètodes existents pertanyents a diferents àrees com eliminadors d’“outliers”, mètodes de registre de conjunts de punts i altres mètodes d’emparellament de grafs. Els experiments mostren que en la majoria de casos els mètodes proposats superen a la resta. En ocasions els mètodes proposats o bé comparteixen el millor rendiment amb algun mètode competidor o bé obtenen resultats lleugerament pitjors. En aquests casos, els mètodes proposats normalment presenten temps computacionals inferiors