A segmentação é um passo importante em praticamente todas as tarefas que envolvem processamento de imagens digitais. Devido à variedade de imagens e diferentes necessidades da segmentação, a automação da segmentação não é uma tarefa trivial. Em muitas situações, abordagens interativas, nas quais o usuário pode intervir para guiar o processo de segmentação, são bastante úteis. Abordagens baseadas na transformação watershed mostram-se adequadas para a segmentação interativa de imagens: o watershed a partir de marcadores possibilita que o usuário marque as regiões de interesse na imagem; o watershed hierárquico gera uma hierarquia de partições da imagem sendo analisada, hierarquia na qual o usuário pode navegar facilmente e selecionar uma particular partição (segmentação). Em um trabalho prévio, propomos um método que integra as duas abordagens de forma que o usuário possa combinar os pontos fortes dessas duas formas de interação intercaladamente. Apesar da versatilidade obtida ao se integrar as duas abordagens, as hierarquias construídas dificilmente contêm partições interessantes e o esforço de interação necessário para se obter um resultado desejado pode ser muito elevado. Nesta tese propomos um método, baseado em aprendizagem computacional, que utiliza imagens previamente segmentadas para tentar adaptar uma dada hierarquia de forma que esta contenha partições mais próximas de uma partição de interesse. Na formulação de aprendizagem computacional, diferentes características da imagem são associadas a possíveis contornos de regiões, e esses são classificados como contornos que devem ou não estar presentes na partição final por uma máquina de suporte vetorial previamente treinada. A hierarquia dada é adaptada de forma a conter uma partição que seja consistente com a classificação obtida. Essa abordagem é particularmente interessante em cenários nos quais lotes de imagens similares ou sequências de imagens, como frames em sequências de vídeo ou cortes produzidas por exames de diagnóstico por imagem, precisam ser segmentadas. Nesses casos, é esperado que, a cada nova imagem a ser segmentada, o esforço de interação necessário para se obter a segmentação desejada seja reduzido em relação ao esforço que seria necessário com o uso da hierarquia original. Para não dependermos de experimentos com usuários na avaliação da redução no esforço de interação, propomos e utilizamos um modelo de interação que simula usuários humanos no contexto de segmentação hierárquica. Simulações deste modelo foram comparadas com sequências de interação observadas em experimentos com usuários humanos. Experimentos com diferentes lotes e sequências de imagens mostram que o método é capaz de reduzir o esforço de interação. / Segmentation is an important step in nearly all tasks involving digital image processing. Due to the variety of images and segmentation needs, automation of segmentation is not a trivial task. In many situations, interactive approaches in which the user can intervene to guide the segmentation process, are quite useful. Watershed transformation based approaches are suitable for interactive image segmentation: the watershed from markers allows the user to mark the regions of interest in the image; the hierarchical watershed generates a hierarchy of partitions of the image being analyzed, hierarchy in which the user can easily navigate and select a particular partition (segmentation). In a previous work, we have proposed a method that integrates the two approaches so that the user can combine the strong points of these two forms of interaction interchangeably. Despite the versatility obtained by integrating the two approaches, the built hierarchies hardly contain interesting partitions and the interaction effort needed to obtain a desired outcome can be very high. In this thesis we propose a method, based on machine learning, that uses images previously segmented to try to adapt a given hierarchy so that it contains partitions closer to the partition of interest. In the machine learning formulation, different image features are associated to the possible region contours, and these are classified as ones that must or must not be present in the final partition by a previously trained support vector machine. The given hierarchy is adapted to contain a partition that is consistent with the obtained classification. This approach is particularly interesting in scenarios where batches of similar images or sequences of images, such as frames in video sequences or cuts produced by imaging diagnosis procedures, need to be segmented. In such cases, it is expected that for each new image to be segmented, the interaction effort required to achieve the desired segmentation is reduced relative to the effort that would be required when using the original hierarchy. In order to do not depend on experiments with users in assessing the reduction in interaction effort, we propose and use an interaction model that simulates human users in the context of hierarchical segmentation. Simulations of this model were compared with interaction sequences observed in experiments with humans users. Experiments with different bacthes and image sequences show that the method is able to reduce the interaction effort.

Orientador: Andréia Cristina Ribeiro / Dissertação (mestrado profissional) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matemática, Estatística e Computação Científica / Made available in DSpace on 2018-08-17T16:44:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Mucelin_Claudio_M.pdf: 744549 bytes, checksum: 062211ac0a3abf9bcf171fe9881dcafa (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: Este trabalho apresenta alguns resultados sobre partições de números inteiros e a importância deles na história da Matemática e da Teoria dos Números. Encontrar demonstrações bijetivas em partições não é nada fácil. Mas, depois de encontradas, tornam-se uma maneira agradável e fácil de entender e provar algumas Identidades de Partições. Este trabalho pretende ser didático e de fácil entendimento para futuras pesquisas de estudantes que se interessem pelo assunto. Ele traz definições básicas e importantes sobre partições, os Gráficos de Ferrers, demonstrações de resultados interessantes como a Bijeção de Bressoud e o Teorema Pentagonal de Euler. Destaca também a importância das funções geradoras e alguns resultados devidos a Sylvester, Dyson, Fine, Schur e Rogers-Ramanujan / Abstract: This work presents some results about partitions of integers numbers and their importance in the history of Mathematics and in the Theory of the Numbers. To find bijective demonstrations in partitions it is not easy. But, after finding them, to understand and to prove some Identities of Partitions becomes agreeable and easy. This work intends to be didatic and of easy understanding for future researches made by students interested in this subject. It contains basic and important definitions about partitions, the Ferrers' Graphics, demonstrations of interesting results as the Bressond's Bijection and the Euler's Pentagonal Theorem. It also details the importance of the generating functions and some results due to Sylvester, Dyson, Fine, Schur and Rogers-Ramanujan / Mestrado / Teoria dos Numeros / Mestre em Matemática

Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Minas Gerais / The main goal of a images retrieval system is to obtain images from a collection that assist a need of the user. To achieve this objective, in generally, the systems of retrieval of images calculate the similarity between the user's need represented by a query and representations of the images of the collection. Such an objective is dicult of being obtain due to the subjectivity of the similarity concept among images, because a same image can be interpreted in dierent ways by dierent people. In the attempt of solving this problem the content based image retrieval systems explore the characteristics of low level color, forms and texture in the calculation of the similarity among the images. A problem of this approach is that in most of the systems the calculation of the similarity is accomplished being compared the query image with all of the images of the collection, turning the dicult and slow processing. Considering the indexation of characteristics of low level of partitions of digital images mapped to an inverted index, this work looks for improvements in the acting of the processing of querys and improve in the precision considering the group of images retrieval in great bases of data. We used an approach based in inverted index that is here adapted for partitions images. In this approach the concept of term of the retrieval textual, main element of the indexation, it is used in the work as characteristic of partitions of images for the indexation. Experiments show improvement in the quality of the precision using two collections of digital images. / O principal objetivo de um sistema de recuperação de imagens é obter imagens de uma coleção que atendam a uma necessidade do usuário. Para atingir esse objetivo, em geral, os sistemas de recuperação de imagens calculam a similaridade entre a necessidade do usuário, representada por uma consulta, e representações das imagens da coleção. Tal objetivo é difícil de ser alcançado devido à subjetividade do conceito de similaridade entre imagens, visto que uma mesma imagem pode ser interpretada de formas diferentes por pessoas distintas. Na tentativa de resolver este problema os sistemas de recuperação de imagens por conteúdo exploram as características de baixo nível cor, forma e textura no cálculo da similaridade entre as imagens. Um problema desta abordagem é que na maioria dos sistemas o cálculo da similaridade é realizado comparando-se a imagem de consulta com todas as imagens da coleção, tornando o processamento difícil e lento. Considerando a indexação de características de baixo nível de partições de imagens digitais mapeadas para um índice invertido, este trabalho busca melhorias no desempenho do processamento de consultas e ganho na precisão considerando o conjunto de imagens recuperadas em grandes bases de dados. Utilizamos uma abordagem baseada em índice invertido, que é aqui adaptada para imagens particionadas. Nesta abordagem o conceito de termo da recuperação textual, principal elemento da indexação, é utilizado no trabalho como característica de partições de imagens para a indexação. Experimentos mostram ganho na qualidade da precisão usando duas coleções de imagens digitais. / Mestre em Ciência da Computação