Indexation d'images texturées fondée sur le modèle multivarié de la Gaussienne généralisée asymétrique à copule Gaussienne

National audienceDans ce papier, nous nous intéressons à l'indexation d'images texturées dans le contexte des modèles probabilistes multivariés. En utilisant une transformée en ondelettes, la dépendance entre les coefficients des sous-bandes peut être caractérisée à l'aide d'un modèle stochastique multivarié. Nous introduisons le modèle multivarié de la Gaussienne généralisée asymétrique à copule Gaussienne (GC-MAGG) pour la caractérisation de la dépendance spatiale des coefficients d'ondelettes en prenant en compte l'éventuelle asymétrie de leurs distributions marginales. Le modèle proposé est validé en utilisant un test statistique d'adéquation aux statistiques jointes observées. L'expression analytique de la divergence de Jeffreys entre deux distributions à copule Gaussienne est calculée afin de mesurer la similarité et utiliser le modèle proposé dans une application de classification d'images. En comparaison avec d'autres modèles de la littérature, des bonnes performances sont obtenues en recherche d'images par contenu textural en utilisant le modèle proposé GC-MAGG

Stochasticity: A Feature for the Structuring of Large and Heterogeneous Image Databases

International audienceThe paper addresses image feature characterization and the structuring of large and heterogeneous image databases through the stochasticity or randomness appearance. Measuring stochasticity involves finding suitable representations that can significantly reduce statistical dependencies of any order. Wavelet packet representations provide such a framework for a large class of stochastic processes through an appropriate dictionary of parametric models. From this dictionary and the Kolmogorov stochasticity index, the paper proposes semantic stochasticity templates upon wavelet packet sub-bands in order to provide high level classification and content-based image retrieval. The approach is shown to be relevant for texture images

Multi-Date Divergence Matrices for the Analysis of SAR Image Time Series

International audienceThe paper provides a spatio-temporal change detection framework for the analysis of image time series. In this framework, the detection of changes in time is addressed at the image level by using a matrix of cross-dissimilarities computed upon wavelet and curvelet image features. This makes possible identifying the acquisitions-of-interest: the acquisitions that exhibit singular behavior with respect to their neighborhood in the time series and those that are representatives of some stationary behavior. These acquisitions-of-interest are compared at the pixel level in order to detect spatial changes characterizing the evolution of the time series. Experiments carried out over ERS and TerraSAR-X time series highlight the relevancy of the approach for analyzing SAR image time series

Performance of the maximum likelihood estimators for the parameters of multivariate generalized Gaussian distributions

International audienceThis paper studies the performance of the maximum likelihood estimators (MLE) for the parameters of multivariate generalized Gaussian distributions. When the shape parameter belongs to ]0,1[, we have proved that the scatter matrix MLE exists and is unique up to a scalar factor. After providing some elements about this proof, an estimation algorithm based on a Newton-Raphson recursion is investigated. Some experiments illustrate the convergence speed of this algorithm. The bias and consistency of the scatter matrix estimator are then studied for different values of the shape parameter. The performance of the shape parameter estimator is finally addressed by comparing its variance to the Cramér-Rao bound

Texture-Aware Superpixel Segmentation

Most superpixel algorithms compute a trade-off between spatial and color features at the pixel level. Hence, they may need fine parameter tuning to balance the two measures, and highly fail to group pixels with similar local texture properties. In this paper, we address these issues with a new Texture-Aware SuperPixel (TASP) method. To accurately segment textured and smooth areas, TASP automatically adjusts its spatial constraint according to the local feature variance. Then, to ensure texture homogeneity within superpixels, a new pixel to superpixel patch-based distance is proposed. TASP outperforms the segmentation accuracy of the state-of-the-art methods on texture and also natural color image datasets

Modélisation stochastique pour l'analyse d'images texturées (approches Bayésiennes pour la caractérisation dans le domaine des transformées)

Le travail présenté dans cette thèse s inscrit dans le cadre de la modélisation d images texturées à l aide des représentations multi-échelles et multi-orientations. Partant des résultats d études en neurosciences assimilant le mécanisme de la perception humaine à un schéma sélectif spatio-fréquentiel, nous proposons de caractériser les images texturées par des modèles probabilistes associés aux coefficients des sous-bandes. Nos contributions dans ce contexte concernent dans un premier temps la proposition de différents modèles probabilistes permettant de prendre en compte le caractère leptokurtique ainsi que l éventuelle asymétrie des distributions marginales associées à un contenu texturée. Premièrement, afin de modéliser analytiquement les statistiques marginales des sous-bandes, nous introduisons le modèle Gaussien généralisé asymétrique. Deuxièmement, nous proposons deux familles de modèles multivariés afin de prendre en compte les dépendances entre coefficients des sous-bandes. La première famille regroupe les processus à invariance sphérique pour laquelle nous montrons qu il est pertinent d associer une distribution caractéristique de type Weibull. Concernant la seconde famille, il s agit des lois multivariées à copules. Après détermination de la copule caractérisant la structure de la dépendance adaptée à la texture, nous proposons une extension multivariée de la distribution Gaussienne généralisée asymétrique à l aide de la copule Gaussienne. L ensemble des modèles proposés est comparé quantitativement en terme de qualité d ajustement à l aide de tests statistiques d adéquation dans un cadre univarié et multivarié. Enfin, une dernière partie de notre étude concerne la validation expérimentale des performances de nos modèles à travers une application de recherche d images par le contenu textural. Pour ce faire, nous dérivons des expressions analytiques de métriques probabilistes mesurant la similarité entre les modèles introduits, ce qui constitue selon nous une troisième contribution de ce travail. Finalement, une étude comparative est menée visant à confronter les modèles probabilistes proposés à ceux de l état de l art.In this thesis we study the statistical modeling of textured images using multi-scale and multi-orientation representations. Based on the results of studies in neuroscience assimilating the human perception mechanism to a selective spatial frequency scheme, we propose to characterize textures by probabilistic models of subband coefficients.Our contributions in this context consist firstly in the proposition of probabilistic models taking into account the leptokurtic nature and the asymmetry of the marginal distributions associated with a textured content. First, to model analytically the marginal statistics of subbands, we introduce the asymmetric generalized Gaussian model. Second, we propose two families of multivariate models to take into account the dependencies between subbands coefficients. The first family includes the spherically invariant processes that we characterize using Weibull distribution. The second family is this of copula based multivariate models. After determination of the copula characterizing the dependence structure adapted to the texture, we propose a multivariate extension of the asymmetric generalized Gaussian distribution using Gaussian copula. All proposed models are compared quantitatively using both univariate and multivariate statistical goodness of fit tests. Finally, the last part of our study concerns the experimental validation of the performance of proposed models through texture based image retrieval. To do this, we derive closed-form metrics measuring the similarity between probabilistic models introduced, which we believe is the third contribution of this work. A comparative study is conducted to compare the proposed probabilistic models to those of the state-of-the-art.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF