Adaptive Non-Local Means using Weight Thresholding

Non-local means (NLM) is a popular image denoising scheme for reducing additive Gaussian noise. It uses a patch-based approach to find similar regions within a search neighborhood and estimate the denoised pixel based on the weighted average of all the pixels in the neighborhood. All the pixels are considered for averaging, irrespective of the value of their weights. This thesis proposes an improved variant of the original NLM scheme, called Weight Thresholded Non-Local Means (WTNLM), by thresholding the weights of the pixels within the search neighborhood, where the thresholded weights are used in the averaging step. The key parameters of the WTNLM are defined using learning-based models. In addition, the proposed method is used as a two-step approach for image denoising. At the first step, WTNLM is applied to generate a basic estimate of the denoised image. The second step applies WTNLM once more but with different smoothing strength. Experiments show that the denoising performance of the proposed method is better than that of the original NLM scheme, and its variants. It also outperforms the state-of-the-art image denoising scheme, BM3D, but only at low noise levels (σ ≤ 80)

Improved Non-Local Means Algorithm Based on Dimensionality Reduction

Non-Local Means is an image denoising algorithm based on patch similarity. It compares a reference patch with the neighboring patches to find similar patches. Such similar patches participate in the weighted averaging process. Most of the computational time for Non-Local Means is consumed to measure patch similarity. In this thesis, we have proposed an improvement where the image patches are projected into a global feature space. Then we have performed a statistical t-test to reduce the dimensionality of this feature space. Denoising is achieved based on this reduced feature space and the proposed modification exploits an improvement in terms of denoising performance and computational time

Recherche par le contenu adaptée à la surveillance vidéo

Les systèmes de surveillance vidéo sont omniprésents dans les lieux publics achalandés et leur présence dans les lieux privés s'accroît sans cesse. Si un aéroport ou une gare de trains peut se permettre d'employer une équipe de surveillance pour surveiller des flux vidéo en temps réel, il est improbable qu'un particulier effectue une telle dépense pour un système de surveillance à domicile. Qui plus est, l'utilisation de vidéos de surveillance pour l'analyse criminalistique requiert souvent une analyse a posteriori des événements observés. L'historique d'enregistrement correspond souvent à plusieurs jours, voire des semaines de vidéo. Si le moment où s'est produit un événement d'intérêt est inconnu, un outil de recherche vidéo est essentiel. Un tel outil a pour objectif d'identifier les segments de vidéo dont le contenu correspond à une description approximative de l'événement (ou de l'objet) recherché. Ce mémoire présente une structure de données pour l'indexation du contenu de longues vidéos de surveillance, ainsi qu'un algorithme de recherche par le contenu basé sur cette structure. À partir de la description d'un objet basée sur des attributs tels sa taille, sa couleur et la direction de son mouvement, le système identifie en temps réel les segments de vidéo contenant des objets correspondant à cette description. Nous avons démontré empiriquement que notre système fonctionne dans plusieurs cas d'utilisation tels le comptage d'objets en mouvement, la reconnaissance de trajectoires, la détection d'objets abandonnés et la détection de véhicules stationnés. Ce mémoire comporte également une section sur l'attestation de qualité d'images. La méthode présentée permet de déterminer qualitativement le type et la quantité de distortion appliquée à l'image par un système d'acquisition. Cette technique peut être utilisée pour estimer les paramètres du système d'acquisition afin de corriger les images, ou encore pour aider au développement de nouveaux systèmes d'acquisition