78 research outputs found

    Graph matching using position coordinates and local features for image analysis

    Get PDF
    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

    amsrpm: Robust Point Matching for Retention Time Aligment of LC/MS Data with R

    Get PDF
    Proteomics is the study of the abundance, function and dynamics of all proteins present in a living organism, and mass spectrometry (MS) has become its most important tool due to its unmatched sensitivity, resolution and potential for high-throughput experimentation. A frequently used variant of mass spectrometry is coupled with liquid chromatography (LC) and is denoted as "LC/MS". It produces two-dimensional raw data, where significant distortions along one of the dimensions can occur between different runs on the same instrument, and between instruments. A compensation of these distortions is required to allow for comparisons between and inference based on different experiments. This article introduces the amsrpm software package. It implements a variant of the Robust Point Matching (RPM) algorithm that is tailored for the alignment of LC and LC/MS experiments. Problem-specific enhancements include a specialized dissimilarity measure, and means to enforce smoothness and monotonicity of the estimated transformation function. The algorithm does not rely on pre-specified landmarks, it is insensitive towards outliers and capable of modeling nonlinear distortions. Its usefulness is demonstrated using both simulated and experimental data. The software is available as an open source package for the statistical programming language R.

    Bayesian matching of unlabelled point sets using Procrustes and configuration models

    Full text link
    The problem of matching unlabelled point sets using Bayesian inference is considered. Two recently proposed models for the likelihood are compared, based on the Procrustes size-and-shape and the full configuration. Bayesian inference is carried out for matching point sets using Markov chain Monte Carlo simulation. An improvement to the existing Procrustes algorithm is proposed which improves convergence rates, using occasional large jumps in the burn-in period. The Procrustes and configuration methods are compared in a simulation study and using real data, where it is of interest to estimate the strengths of matches between protein binding sites. The performance of both methods is generally quite similar, and a connection between the two models is made using a Laplace approximation

    Atlas-Based Prostate Segmentation Using an Hybrid Registration

    Full text link
    Purpose: This paper presents the preliminary results of a semi-automatic method for prostate segmentation of Magnetic Resonance Images (MRI) which aims to be incorporated in a navigation system for prostate brachytherapy. Methods: The method is based on the registration of an anatomical atlas computed from a population of 18 MRI exams onto a patient image. An hybrid registration framework which couples an intensity-based registration with a robust point-matching algorithm is used for both atlas building and atlas registration. Results: The method has been validated on the same dataset that the one used to construct the atlas using the "leave-one-out method". Results gives a mean error of 3.39 mm and a standard deviation of 1.95 mm with respect to expert segmentations. Conclusions: We think that this segmentation tool may be a very valuable help to the clinician for routine quantitative image exploitation.Comment: International Journal of Computer Assisted Radiology and Surgery (2008) 000-99

    Hierarchical Object Parsing from Structured Noisy Point Clouds

    Full text link
    Object parsing and segmentation from point clouds are challenging tasks because the relevant data is available only as thin structures along object boundaries or other features, and is corrupted by large amounts of noise. To handle this kind of data, flexible shape models are desired that can accurately follow the object boundaries. Popular models such as Active Shape and Active Appearance models lack the necessary flexibility for this task, while recent approaches such as the Recursive Compositional Models make model simplifications in order to obtain computational guarantees. This paper investigates a hierarchical Bayesian model of shape and appearance in a generative setting. The input data is explained by an object parsing layer, which is a deformation of a hidden PCA shape model with Gaussian prior. The paper also introduces a novel efficient inference algorithm that uses informed data-driven proposals to initialize local searches for the hidden variables. Applied to the problem of object parsing from structured point clouds such as edge detection images, the proposed approach obtains state of the art parsing errors on two standard datasets without using any intensity information.Comment: 13 pages, 16 figure
    corecore