Intelligent visual media processing: when graphics meets vision

The computer graphics and computer vision communities have been working closely together in recent years, and a variety of algorithms and applications have been developed to analyze and manipulate the visual media around us. There are three major driving forces behind this phenomenon: i) the availability of big data from the Internet has created a demand for dealing with the ever increasing, vast amount of resources; ii) powerful processing tools, such as deep neural networks, provide e�ective ways for learning how to deal with heterogeneous visual data; iii) new data capture devices, such as the Kinect, bridge between algorithms for 2D image understanding and 3D model analysis. These driving forces have emerged only recently, and we believe that the computer graphics and computer vision communities are still in the beginning of their honeymoon phase. In this work we survey recent research on how computer vision techniques bene�t computer graphics techniques and vice versa, and cover research on analysis, manipulation, synthesis, and interaction. We also discuss existing problems and suggest possible further research directions

Deep Learning for 3D Visual Perception

La percepción visual 3D se refiere al conjunto de problemas que engloban la reunión de información a través de un sensor visual y la estimación la posición tridimensional y estructura de los objetos y formaciones al rededor del sensor. Algunas funcionalidades como la estimación de la ego moción o construcción de mapas are esenciales para otras tareas de más alto nivel como conducción autónoma o realidad aumentada. En esta tesis se han atacado varios desafíos en la percepción 3D, todos ellos útiles desde la perspectiva de SLAM (Localización y Mapeo Simultáneos) que en si es un problema de percepción 3D.Localización y Mapeo Simultáneos –SLAM– busca realizar el seguimiento de la posición de un dispositivo (por ejemplo de un robot, un teléfono o unas gafas de realidad virtual) con respecto al mapa que está construyendo simultáneamente mientras la plataforma explora el entorno. SLAM es una tecnología muy relevante en distintas aplicaciones como realidad virtual, realidad aumentada o conducción autónoma. SLAM Visual es el termino utilizado para referirse al problema de SLAM resuelto utilizando unicamente sensores visuales. Muchas de las piezas del sistema ideal de SLAM son, hoy en día, bien conocidas, maduras y en muchos casos presentes en aplicaciones. Sin embargo, hay otras piezas que todavía presentan desafíos de investigación significantes. En particular, en los que hemos trabajado en esta tesis son la estimación de la estructura 3D al rededor de una cámara a partir de una sola imagen, reconocimiento de lugares ya visitados bajo cambios de apariencia drásticos, reconstrucción de alto nivel o SLAM en entornos dinámicos; todos ellos utilizando redes neuronales profundas.Estimación de profundidad monocular is la tarea de percibir la distancia a la cámara de cada uno de los pixeles en la imagen, utilizando solo la información que obtenemos de una única imagen. Este es un problema mal condicionado, y por lo tanto es muy difícil de inferir la profundidad exacta de los puntos en una sola imagen. Requiere conocimiento de lo que se ve y del sensor que utilizamos. Por ejemplo, si podemos saber que un modelo de coche tiene cierta altura y también sabemos el tipo de cámara que hemos utilizado (distancia focal, tamaño de pixel...); podemos decir que si ese coche tiene cierta altura en la imagen, por ejemplo 50 pixeles, esta a cierta distancia de la cámara. Para ello nosotros presentamos el primer trabajo capaz de estimar profundidad a partir de una sola vista que es capaz de obtener un funcionamiento razonable con múltiples tipos de cámara; como un teléfono o una cámara de video.También presentamos como estimar, utilizando una sola imagen, la estructura de una habitación o el plan de la habitación. Para este segundo trabajo, aprovechamos imágenes esféricas tomadas por una cámara panorámica utilizando una representación equirectangular. Utilizando estas imágenes recuperamos el plan de la habitación, nuestro objetivo es reconocer las pistas en la imagen que definen la estructura de una habitación. Nos centramos en recuperar la versión más simple, que son las lineas que separan suelo, paredes y techo.Localización y mapeo a largo plazo requiere dar solución a los cambios de apariencia en el entorno; el efecto que puede tener en una imagen tomarla en invierno o verano puede ser muy grande. Introducimos un modelo multivista invariante a cambios de apariencia que resuelve el problema de reconocimiento de lugares de forma robusta. El reconocimiento de lugares visual trata de identificar un lugar que ya hemos visitado asociando pistas visuales que se ven en las imágenes; la tomada en el pasado y la tomada en el presente. Lo preferible es ser invariante a cambios en punto de vista, iluminación, objetos dinámicos y cambios de apariencia a largo plazo como el día y la noche, las estaciones o el clima.Para tener funcionalidad a largo plazo también presentamos DynaSLAM, un sistema de SLAM que distingue las partes estáticas y dinámicas de la escena. Se asegura de estimar su posición unicamente basándose en las partes estáticas y solo reconstruye el mapa de las partes estáticas. De forma que si visitamos una escena de nuevo, nuestro mapa no se ve afectado por la presencia de nuevos objetos dinámicos o la desaparición de los anteriores.En resumen, en esta tesis contribuimos a diferentes problemas de percepción 3D; todos ellos resuelven problemas del SLAM Visual.<br /

How to measure the relevance of a retargeting approach?

International audienceMost cell phones today can receive and display video content. Nonetheless, we are still significantly behind the point where premium made for mobile content is mainstream, largely available, and affordable. Significant issues must be overcome. The small screen size is one of them. Indeed, the direct transfer of conventional contents (not specifically shot for mobile devices) will provide a video in which the main characters or objects of interest may become indistinguishable from the rest of the scene. Therefore, it is required to retarget the content. Different solutions exist, either based on distortion of the image, on removal of redundant areas, or cropping. The most efficient ones are based on dynamic adaptation of the cropping window. They significantly improve the viewing experience by zooming in the regions of interest. Currently, there is no common agreement on how to compare different solutions. A retargeting metric is proposed in order to gauge its quality. Eye-tracking experiments, zooming effect through coverage ratio and temporal consistency are introduced and discussed

Data Painter: A Tool for Colormap Interaction

The choice of a mapping from data to color should involve careful consideration in order to maximize the user understanding of the underlying data. It is desirable for features within the data to be visually separable and identifiable. Current practice involves selecting a mapping from predefined colormaps or coding specific colormaps using software such as MATLAB. The purposes of this paper are to introduce interactive operations for colormaps that enable users to create more visually distinguishable pixel based visualizations, and to describe our tool, Data Painter, that provides a fast, easy to use framework for defining these color mappings. We demonstrate the use of the tool to create colormaps for various application areas and compare to existing color mapping methods. We present a new objective measure to evaluate their efficacy