Tecniche per la ricerca basata sul contenuto in collezioni personali di immagini

Progetto: Research project

Dettagli progetto

Description

In questi anni stiamo assistendo al proliferare di dispositivi mobili per l’acquisizione di
immagini digitali tanto che fotocamere e videocamere accompagnano ormai ognuno di noi
nella vita di tutti i giorni. La possibilità di acquisire immagini e video in ogni momento della
giornata fa si che non è più infrequente che un utente si trovi ad archiviare sul prorio personal computer diverse migliaia di immagini o video.
Sebbene alcuni software (ad esempio Apple iPhoto) permettano qualche forma di gestione di
questi dati che vada oltre il semplice browsing attraverso il file manager le possibilità di ricerca dei dati sono molto limitate. L’inserimento di parole chiave per facilitare la ricerca ha il duplice problema di dover essere fatto manualmente dall’utente e di essere ambiguo per sua stessa natura come del resto ormai accertato nella comunità di ricercatori che studiano il Content Based Image and Video Retreival (CBIVR).
Lo scopo di questa ricerca è quello di studiare tecniche automatiche per la caratterizzazione
automatica di immagini al fine di facilitare la ricerca basata sul contenuto in archivi personali di migliaia di fotografie. Le tecniche che si intendono studiare sono di grande rilevanza sia applicativa che scientifica. La rilevanza applicativa è evidente da quanto detto in precedenza, la rilevanza scientifica deriva dal fatto che al fine di effettuare queste caratterizzzioni automatiche è necessario esplorare tecniche di analisi delle immagini, di clustering , e di querying che, sebbene studiate già da diversi anni, presentano ancora grandi margini di studio e ricerca.
Questo programma di ricerca si pone come obiettivo lo sviluppo di un framework che consenta la caratterizzazione automatica di collezioni di immagini digitali e la relativa ricerca e browsing basati sul contenuto. In particolare, dopo un’attenta ricognizione sugli ultimi sviluppi nel settore, si svilupperà un framework basato sull’analisi di immagini che dovrebbe permettere di rispondere alle domande chi e dove. Per rispondere a queste domande si studieranno tecniche di individuazione, caratterizzazione e clustering di volti umani, che sono presenti in gran parte delle immagini presenti in una collezione personale, e tecniche per l’individuazione automatica del contesto in cui è stata acquisita l’immagine. Tale framework verrà implementato in un sistema prototipale.

Layman's description

Obiettivo del programma di ricerca è lo studio, la definizione e la relativa implementazione
prototipale di tecniche per la caratterizzazione automatica di immagini appartenenti a collezioni personali. La caratteristica principale di questa tipologia di immagini è che normalmente sono presenti uno o più volti acquisiti in varie circostanze e che ricorrono frequentemente nelle varie fotografie. Basandosi su questa osservazione si studieranno tecniche per l’individuazione automatica di volti e la loro clusterizzazione automatica in base all’identità del soggetto e tecniche per l’individuazione del contesto. Idealmente il prototipo dovrebbe permettere, ad esempio, di trovare tutte le foto in cui sono presenti due particolari persone e in un particolare contesto in risposta a una query in cui vengono indicate le persone da ricercare e il contesto d’interesse.
La tecnica che si intende sviluppare deve avere una complessità computazionale tale da
renderne possibile il funzionamento in tempo reale su piattaforme hardware convenzionali. La tecnica da sviluppare dovrebbe inoltre essere in grado di fornire risultati soddisfacenti anche in presenza di dati di ingresso rumorosi quali quelli acquisiti con dispositivi di basso costo, come i telefoni cellulari con fotocamera, presenti sul mercato.
Il programma di ricerca prevede una prima fase di approfondimento del problema
dell’individuazione di volti in immagini generiche e della loro caratterizzazione e identificazione automatica. In base ai risultati di questo studio verranno definite nuove tecniche finalizzate sia all’individuazione e identificazione di volti che all’individuazione e di caratteristiche facciali cosiddette soft-biometrie quali presenza di barba, capelli, occhiali, etc... In particolare verrà posta maggiore attenzione alle tecniche di individuazione di soft-biometrie e alla classificazione dei volti come appartenenti alla stessa persona. L’idea di fondo è quella di far emergere dai dati sia una clusterizzazione in cui ogni cluster rappresenta un soggetto che una serie di soft-biometrie da utilizzare come ulteriori criteri di ricerca.
Per l’individuazione e classificazione del contesto si pensa di investigare tecniche basate sui
cosiddetti visual terms che potrebbero permettere l’individuazione spontanea di classi che
rappresentano i vari contesti (ad esempio, mare, campagna, interni, parco giochi, etc…).
Per quanto riguarda l’individuazione di volti si conta invece di utilizzare tecniche già presenti in letteratura essendo questo un settore ormai molto esplorato e in cui si sono raggiunti risultati di un certo rilievo.
I risultati ottenuti con le tecniche proposte verranno confrontati quantitativamente con quelli ottenibili con altre tecniche esistenti in letteratura utilizzando sia collezioni di immagini acquisite localmente che disponibili nella comunità scientifica.
Per il raggiungimento degli obiettivi si utilizzeranno ambienti di calcolo scientifico quali Matlab per la definizione e prima implementazione degli algoritmi e ambienti di programmazione tradizionali quali il C++ per lo sviluppo del prototipo.
StatoAttivo
Data di inizio/fine effettiva1/1/07 → …

Fingerprint

Esplora i temi di ricerca toccati da questo progetto. Queste etichette sono generate sulla base dei riconoscimenti/sovvenzioni sottostanti. Insieme formano una fingerprint unica.