Publicação: Uma proposta de construção de índice invertido para recuperação de imagens baseada em conteúdo
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::CIENCIA DA COMPUTACAO
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Barcelos, Célia Aparecida Zorzo
Resumo
Este trabalho apresenta uma proposta de construção do Índice Invertido para recuperação
de imagens baseado em conteúdo (CBIR). O objetivo é acelerar o processamento
de consultas, sem perda de qualidade na resposta. Para avaliar a eficácia da proposta
foram desenvolvidos dois sistemas de recuperação de imagens. O primeiro sistema, usado
como base de comparação, utiliza técnicas de extração de características e cálculo
de similaridade, normalmente utilizadas em CBIR, a saber, momentos de cor e distância
Euclidiana. Esta abordagem apresenta como problema, o baixo desempenho no tempo de
processamento de grandes coleções de imagens como por exemplo, a Web. Para obter um
melhor desempenho no processamento de consultas, é proposto um sistema que indexa as
imagens utilizando-se de uma estrutura muito utilizada na recuperação textual, conhecida
como índice invertido. Outra mudança deste sistema, se refere ao cálculo da similaridade.
Para permitir o uso do índice invertido como acelerador do processo de cálculo do ranking
a similaridade entre a imagem de consulta e a coleção de imagens é medida por meio do
cálculo do cosseno entre vetores representantes da imagem de consulta e das imagens do
banco de dados. Foram feitas duas análises: a avaliação da qualidade de recuperação e
análise do número de operações aritméticas efetuadas pelos dois sistemas no cálculo da
similaridade. É mostrado o ganho significativo no número de operações aritméticas sem
perda significativa na qualidade de recuperação.
Abstract
This work shows an approach to construct an inverted index for Content-Based Image
Retrieval. The objective is to speed up the process of querying without loss of quality in
the result. To evaluate the effectiveness of the proposal, two systems for retrieval of images
were developed. The first system was used as a basis for comparison. It uses techniques
for extraction of features and for computing similarity of images usually used in CBIR,
namely color moments and Euclidian distance. This approach presents problems such as
the poor performance in processing time of large collections of images, such as the Web.
To improve performance in the querying process, we proposed a system that indexes the
images through a structure often used in textual retrieval, known as inverted index. We
also propose the use of a cosine-base distance function to compute the similarity among a
given query image and database images. We conducted two tests: the quality of retrieval,
and the analysis of the number of arithmetic operations performed by the two systems
the calculation of similarity. It is shown significant gain in the number of arithmetic
operations reduction without significant loss in quality of retrieved.
Palavras-chave
Recuperação de imagens, Índice invertido, Modelo vetorial, Palavras comuns, Peso do termo, Coseno, Distância euclidiana, Information retrieval, Image retrieval, Inverted index, Vector space, Stop words, Term weighting, Cosine, Euclidean distance, Recuperação da informação, Banco de dados
Citação
MATOS, Tauller Augusto de Araújo. Uma proposta de construção de índice invertido para recuperação de imagens baseada em conteúdo. 2009. 92 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2009.