1 / 26

Sébastien PERIN – DEA PTI

Formalisation et Opérationalisation de Connaissances Graphiques pour l’Interopérabilité en analyse d’image de document. Sébastien PERIN – DEA PTI. Plan. Introduction à l’analyse de documents graphiques, Extraction de primitives graphiques, Formalisme et représentation des connaissances,

marcin
Download Presentation

Sébastien PERIN – DEA PTI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Formalisation et Opérationalisationde Connaissances Graphiques pourl’Interopérabilité en analyse d’image de document. Sébastien PERIN – DEA PTI

  2. Plan • Introduction à l’analyse de documents graphiques, • Extraction de primitives graphiques, • Formalisme et représentation des connaissances, • Formalisme adopté, • Contributions, • Mise en œuvre, • Conclusions et perspectives, Sébastien PERIN - DEA PTI

  3. Extraction Approximation Construction Primitives Graphiques Image points, lignes, arcs, courbes A C B D Introduction à l’analyse de documents graphiques • L’analyse d’images de documents graphiques • L’extraction de primitives graphiques en 3 étapes. Sébastien PERIN - DEA PTI

  4. Contour [Abl,Prid00] Plages [Burge98] Mailles [Vaxivière95] Segmentation d’objet [Su02], [Chen00] Suivi de trait [Dori99] [Song03] Squelette [Lam95] [Tombre99] Régions [Chen94] [Cao00] Reconstruction de cercle [Hilaire01] Appariement de contour [Ramel00], [Han94] Extraction de primitives graphiques (1)Étude bibliographique • Les techniques d’extraction bas niveau : • Approximation • Ligne, cercle, courbe [Rosin,West95] • Construction d’objets Sébastien PERIN - DEA PTI

  5. Analyse Reconnaissance 1 Comparaison Reconnaissance 2 Analyse Analyse / Reconnaissance Reconnaissance Construction hybride Analyse / Reconnaissance Analyse Reconnaissance Analyse / Reconnaissance Extraction de primitives graphiques (2) • Comparaison d’approches [Delalandre03] • Les objets manipulés proches • Traitements granulaires communs • Combinaisons: • évaluation d’approches, • approches hybrides, • coopération d’approches Problématique : L’échange des connaissances graphiques permettant l’interopérabilité. Sébastien PERIN - DEA PTI

  6. ac j cb q ls.pt j j ls.pt ls.pt j ac Formalisme et représentation des connaissances (1) • Étude bibliographique : • Les différents types de formalismes [Kayser97] : • À base de règles [Paulson99] (ex : FaireActionsiCondition(s)) • À base de frames [Minsky75] (ex: ) • À base de graphes [Lacomme03] (ex: ) • Orientés données (listes, matrices, …) [Lucas86] • Représentations : • Formats [Wilkinson00] • Langages de représentation [Kayser97] Sébastien PERIN - DEA PTI

  7. Formalisme et représentation des connaissances (2) • Quelques formalismes et représentations des connaissances graphiques : • Formalisme « vectoriel et graphe » est privilégié Formalisme choisi pour l’interopérabilité est à base d’une structure de graphes Sébastien PERIN - DEA PTI

  8. Le formalisme adopté (1) • L’objet graphique : • Les données : • Les attributs graphiques : • Les données : Sébastien PERIN - DEA PTI

  9. Le formalisme adopté (2) • L’objet graphique : • Primitives, listes, et graphes • Les listes : • Les graphes : • Formalisation des connaissances graphiques par des graphes relationnels attribués pyramidaux. [Jolion90] Sébastien PERIN - DEA PTI

  10. pte pt ptb pte ptb ptc pt2 pt3 pt1 pt2 pt3 pt4 pt1 pt4 ac li l l d=10 l =45 pt l pt lbl=« détail » ac Le formalisme adopté (3) • Standard : • Objet graphique : • Attribut graphique : Sébastien PERIN - DEA PTI

  11. l2 pt1 pt2 l3 l1 pt3 pt4 l4 l5 l6 pt6 pt5 l7 l9 pt8 pt7 l8 Le formalisme adopté (4) • Exemple : Image de départ Représentation 3 Représentation 2 Représentation 5 Représentation 4 Représentation 1 Plusieurs représentations possibles  Aucune n’est privilégiée Sébastien PERIN - DEA PTI

  12. Le formalisme adopté (5) • Mécanisme d’externalisation des connaissances : Lecture/Écriture Exemple avec un point : <OPointx= "10" y= "10" /> Exemple d’une ligne : <OLine length="14.1421" direction="0.785398"> <OPointx="10" y="10" /> <OPointx="20" y="20" /> </OLine> Sébastien PERIN - DEA PTI

  13. ls.l , ls.l ls.l ac ac j j cb cb q q ls.pt ls.l j j j j ls.l ls.pt ls.pt ls.pt ls.l ls.pt j j ls.pt ac ac Le formalisme adopté (6) • Mécanisme de requêtes élémentaire de type procédural, par le contenu et/ou par la structure appliqué aux graphes et/ou listes. • Contenu : tests des types d’objet • Structure : nombre d’objet, bouclage, etc. • Exemple : Substitution des listes de points par des listes de lignes Traitement Polygonalisation Sébastien PERIN - DEA PTI

  14. Le formalisme adopté (7) • Le formalisme est codé en C++, basé sur la STL et la GTL, et s’appuie sur le polymorphisme, l’idiome de constructeur virtuel, chargement dynamique d’objet, • 21 classes pour les objets et attributs graphiques, 7 classes pour les traitements, • 56 fichiers  130 Ko de code. Sébastien PERIN - DEA PTI

  15. Contributions (1) • Introduction : • La librairie de modélisation  l’échange de connaissances graphiques • Développement plate forme de traitement basé sur la librairie modélisation : • l’extraction de primitives graphiques • la combinaison des différentes méthodes • Présentation des traitement de la plate forme : • Polygonalisation • Appariement de contours • Construction de courbes Sébastien PERIN - DEA PTI

  16. Contributions (2)Polygonalisation • « La corde » [Douglas,Peucker73]. • Entrée : liste de points et seuil • Sortie : Liste de lignes. Sébastien PERIN - DEA PTI

  17. Contributions (3)Polygonalisation • Le « split & merge » [Pavlidis, Horowitz74] , ou division-fusion. • Entrée : liste de points et seuil • Sortie : Liste de lignes. • Élimination des parasites Sébastien PERIN - DEA PTI

  18. Contributions (4)Appariement de contours • L’algorithme d’appariement de contours [Han94] se décompose en 5 étapes : • Test d’appariement (critères : vecteurs non-connectés, de sens opposés, superposition de leurs projections axiales) • Calcul de ces 3 critères logiques • Filtrage des « appariements éloignés » • Tri logique des propositions d’appariement • Appariement • Construction de quadrilatères.[Ramel00] Contour Quadrilatères Sébastien PERIN - DEA PTI

  19. Contributions (5)Construction de courbes • Interpolation par des courbes de Bézier [Zorin02]. • Interpolation par des courbes de Bézier cubiques : P(t) = (1-t)3.P0+3.t.(1-t)².P1+3.t².(1-t).P2+t3.P3. • Intérêt technologique : courbures, portage vers SVG. Sébastien PERIN - DEA PTI

  20. Contributions (6) • Le système repose sur une plate forme de traitement s’appuyant sur la modélisation • En langage C++ • 39 fichiers  45 Ko de code Sébastien PERIN - DEA PTI

  21. Mise en œuvre(1)Exemple 1 • La mise en œuvre repose sur la chaîne de traitements suivante : • De l’image originale l’extraction donne des listes de point, des points isolés et des jonctions potentielles. Construction de courbes Extraction Polygonalisation Sébastien PERIN - DEA PTI

  22. Mise en œuvre (2)Exemple 1 • Listes de points • La polygonalisation remplace par des listes de lignes • Les listes de lignes sont remplacées par des listes de courbe Sébastien PERIN - DEA PTI

  23. Mise en œuvre (3)Exemple 2 • Approche contour Effet de bords Contour Construction Quadrilatères Vectorisation Sébastien PERIN - DEA PTI

  24. Conclusions et Perspectives • Conclusions : • L’objectif est atteint : les connaissances graphiques peuvent circuler entre traitements  l’interopérabilité • Les traitements possibles sont : • La corde • Le Split & Merge • Appariement de contour • Interpolation par courbe de Bézier • Perspectives : • Formaliser l’approche à base de requêtes (langage de requête par la structure « XPath, RDF-QL ») • Développer la plate forme de traitements Pour : • Permettre des scénarios pour la combinaison des traitements pour l’extraction de primitives graphiques Sébastien PERIN - DEA PTI

  25. Bibliographie (1) • [Lam95] L. Lam and C.Y. Suen, An Evaluation of Parallel Thinning Algorithms for Character Recognition, 1995 • [Tombre99] K. Tombre and C. Ah-Soon and P. Dosch and G. Masini and S.Tabbone, Stable and Robust Vectorization : How to Make the Right Choices, 1999 • [Abl&Prid00] S. Ablameyko and T.P. Pridmore, Machine Interpretation of Line Drawing Images, 2000 • [Dori99] D. Dori, Sparse Pixel Vectorisation : An Algorithm and its Performance Evaluation, 1999 • [Song03] J. Song and M.R. Lyu and M. Cai and and S. Cai, Graphic Object Recognition from Binary Images: a Survey and an Integrated Paradigm, 2003 • [Burge98] M. Burge and W.G. Kropatsh, A Minimal Line Property Preserving Representation of Line Images, 1998 • [Chen94] Y.S. Chen, Segmentation and Association Among Lines and Junctions for a Line Image, 1994 • [Cao00] R. Cao and C.L. Tan, A Model of Stroke Extraction from Chinese Character Images, 2000 • [Vaxivière95] P. Vaxivière and K. Tombre, Subsampling : A Structural Approach to Technical Document Vectorisation, 1995 • [Su02] Y.M. Su and J.F Wang, A Learning Process to the Identification of Feature Points on Chinese Characters, 2002 • [Chen00] J. Chen and Y. Sato and S. Tamura, Orientation Space Filtering for Multiple Orientation Line Segmentation, 2000 • [Rosin,West95] P.L. Rosin and G.A.W. West, Nonparametric Segmentation of Curves Into Various Representations, 1995 • [Hilaire01] X. Hilaire, Ranvec and the Arc Segmentation Contest, 2001 • [Ramel00] J.Y. Ramel, N. Vincent, H Emptoz, A structural representation for understanding line-drawing images, 2000. • [Han94] C.C. Han, K.C. Fahn, Skeleton generation of engineering drawings via contour matching, 1994. Sébastien PERIN - DEA PTI Références

  26. Bibliographie (2) • [Delalandre03] M. Delalandre, E. Trupin, J.M. Ogier,Local Structural Analysis: a Primer, GREC 2003 • [Kayser97] D. Kayser, La Représentation des Connaissances, 1997 • [Paulson99] L.C. Paulson, Logic and Proof, 1999 • [Minsky75] Minsky, 1975 • [Lacomme03] P. Lacomme, Algorithmes de Graphes, 2003 • Lucas86] M. Lucas, Algorithmes et Représentation des Données, 1986 • [Wilkinson00] L. Wilkinson, D.J. Rope, D.B. Carr, M.A. Rubin, The Language of Graphics, 2000 • [AhSoon01] C. Ah-Soon, K. Tombre, Architectural Symbol Recognition Using a Network of Constraints, 2001 • [Allanic00] H. Allanic, E. Petit, M. Villalon, F. Lopes, Un Outil d'Interprétation d'Image Basé sur un Modèle Vectoriel Topologique, 2000 • [Pasternak95] B. Pasternak and B. Neumann, The Role of Taxonomy in Drawing Interpretation, 1995 • [Song02] J. Song, F. Su, C. Tai, S. Cai, An Object-Oriented Progressive-Simplification based Vectorisation System for Engineering Drawings: Model, Algorithm and Performance, 2002 • [Jolion90] J.M. Jolion,  Analyse d’images : Le modèle pyramidale, Traitement du signal, vol. 7, 5-17, 1990. • [Douglas,Peucker73] D. H. Douglas, T. K. Peucker, Algorithm for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature. Can. Cartographer 10(2), 112-122, 1973. • [Pavlidis,Horowitz74] T. Pavlidis, S. L. Horowitz, Segmentation of plane curve, IEEE Transactions on Computers, vol. C-23, 1974, 860-870. • [Zorin02] D. Zorin, Bezier Curves and B-splines, Blossoming, 2002. Sébastien PERIN - DEA PTI Références

More Related