Content-Based Image Retrieval with Self-Organizing Maps

Thumbnail Image

URL

Journal Title

Journal ISSN

Volume Title

Helsinki University of Technology | Master's thesis
Checking the digitized thesis and permission for publishing
Instructions for the author
Location:
P1 Ark TF80

Authors

Date

1999

Department

Teknillisen fysiikan ja matematiikan osasto

Major/Subject

Informaatiotekniikka

Mcode

Tik-61

Degree programme

Language

en

Pages

114

Series

Abstract

Viime aikojen nopea kehitys tietokonelaitteistoissa on lisännyt visuaalisen informaation määrää eri käyttötarkoituksiin. Tämän alati kasvavan informaatiomäärän hyödyntämiseksi tarvitaan tehokkaita menetelmiä sen automaattiseen käsittelyyn. Sisältöpohjaisessa kuvahaussa hyödynnetään suoraan kuvien sisältöä haettaessa kuvia tietokannoista. Kuvahaun perustana käytetään kuvan visuaalisia piirteitä, kuten kuvien sisältämiä värejä, tekstuureja, muotoja sekä spatiaalisia suhteita, tavanomaisten tekstipohjaisten avainsanojen sijaan. Nämä piirteet voidaan normaalisti poimia kuvista automaattisesti, ilman ihmisoperaattorin apua. Tämän työn kirjallisuustutkimusosuudessa käydään läpi sisältöpohjaiseen kuvahakuun liittyviä olennaisia kysymyksiä. Näitä ovat muun muassa erilaiset kuvahakutekniikat, luontaiset erot ihmisen ja tietokonenäön menetelmien tavoissa havainnoida kuvia ja ongelmat eri kuvien samankaltaisuuden määrittämisessä. Työ sisältää myös katsauksen yleisiin, olemassaolevissa kuvahakujärjestelmissä käytettyihin visuaalisiin piirteisiin. Lisäksi työssä esitetään lyhyt kuvaus puumaisesta itseorganisoivasta kartasta (Tree Structured SelfOrganizing Map, TS-SOM), joka on itseorganisoivan kartan (Self-Organizing Map, SOM) hierarkkinen muunnelma ja jota tutkimuksessa on käytetty kuvien indeksointimenetelmänä. Huomattava osa työstä koostuu kokeellisen kuvahakujärjestelmän, nimeltään PicSOM, kuvauksesta. PicSOM käyttää puumaista itseorganisoivaa karttaa kuvien samankaltaisuuden mittaamiseen. Järjestelmä pyrkii peräkkäisten hakukierrosten aikana adaptoitumaan käyttäjän mieltymyksiin koskien kuvien samankaltaisuutta ja näin kohdentamaan hakutuloksia kohti käyttäjän haluamia kuvia. Käsittely keskittyy PicSOM:n avulla tehdyn kuvahakuprosessin yksityiskohtaiseen kuvaukseen. Nykyisin käytössäolevat piirteet, eri kuvatietokannat ja järjestelmän toteutus on myös kuvattu. Toinen pääosio työssä on välineiden kehittäminen sisältöpohjaiseen kuvahakuun käytettyjen eri piirteiden ja hakumenetelmien tehokkuuden arviointiin ja vertailuun. Työssä esitetään useita tehokkuusmittoja ja näillä suoritettuja kokeita PicSOM-ympäristössä. Kokeet on suoritettu käyttämällä 4 350 kuvan tietokantaa.

Description

Supervisor

Oja, Erkki

Thesis advisor

Laaksonen, Jorma

Keywords

content-based image retrieval, sisältöpohjainen kuvahaku, image databases, kuvatietokannat, self-organizing map, itseorganisoiva kartta

Other note

Citation

Permanent link to this item

https://urn.fi/URN:NBN:fi:aalto-2020120446282

Collections

[dipl] Teknillinen korkeakoulu / TKK