Approche probabiliste hybride pour la recherche d'images par le contenu avec pondération des caractéristiques

Abstract

Durant la dernière décennie, des quantités énormes de documents visuels (images et vidéos) sont produites chaque jour par les scientifiques, les journalistes, les amateurs, etc. Cette quantité a vite démontré la limite des systèmes de recherche d'images par mots clés, d'où la naissance du paradigme qu'on nomme Système de Recherche d'Images par le Contenu, en anglais Content-Based Image Retrieval (CBIR). Ces systèmes visent à localiser les images similaires à une requête constituée d'une ou plusieurs images, à l'aide des caractéristiques visuelles telles que la couleur, la forme et la texture. Ces caractéristiques sont dites de bas-niveau car elles ne reflètent pas la sémantique de l'image. En d'autres termes deux images sémantiquement différentes peuvent produire des caractéristiques bas-niveau similaires. Un des principaux défis de cette nouvelle vision des systèmes est l'organisation de la collection d'images pour avoir un temps de recherche acceptable. Pour faire face à ce défi, les techniques développées pour l'indexation des bases de données textuelles telles que les arbres sont massivement utilisées. Ces arbres ne sont pas adaptés aux données de grandes dimensions, comme c'est le cas des caractéristiques de bas-niveau des images. Dans ce mémoire, nous nous intéressons à ce défi. Nous introduisons une nouvelle approche probabiliste hybride pour l'organisation des collections d'images. Sur une collection d'images organisée hiérarchiquement en noeuds selon la sémantique des images, nous utilisons une approche générative pour l'estimation des mélanges de probabilités qui représentent l'apparence visuelle de chaque noeud dans la collection. Ensuite nous appliquons une approche discriminative pour l'estimation des poids des caractéristiques visuelles. L'idée dans notre travail, est de limiter la recherche seulement aux noeuds qui représentent mieux la sémantique de la requête, ce qui donne une propriété sémantique à la recherche et diminue le fossé sémantique causé par les caractéristiques de bas-niveau.