Contribution à l'interprétation d'images et vérification de la consistance d'un graphe

Contribution to image interpretation and graph consistency

• Auteur / Autrice : Yann Hodé
• Direction : Aline Deruyver
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 12/11/2018
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, sciences de l'information et de l'ingénieur (Strasbourg ; 1997-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (Strasbourg ; 2013-....)
• Jury : Président / Présidente : Pierre Collet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Aline Deruyver, Pierre Collet, Luc Brun, Donatello Conte
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Luc Brun, Donatello Conte

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contraintes (intelligence artificielle)

Traitement d'images -- Techniques numériques

Reconnaissance des formes (informatique)

Mots clés libres

Intelligence artificielle

Graphe

Propagation de contraintes

Vision

Reconnaissance de forme

CSP

Artificial intelligence

Graph

Constraint propagation

Vision

Pattern recognition

CSP

Résumé

Dans cette thèse nous montrons que le raisonnement symbolique associé à la vérification de la consistance d'arc avec propagation de contraintes est un outil efficace pour interpréter les images. Nous montrons dans un premier temps que ce cadre théorique permet de vérifier l'organisation spatiale de différentes composantes d'un objet complexe dans une image. Nous proposons ensuite d'étendre l'utilisation de celui-ci à la reconnaissance sélective des formes décrites par des équations mathématiques, grâce à la notion de consistance d'hyper-arc à deux niveaux de contraintes. La pertinence et la faisabilité de cette approche ont été validées par de multiples tests. En outre, les résultats obtenus sur des images sur-segmentées montrent que la méthode proposée est résistante au bruit, même dans des conditions où les humains (dans certains cas d'agnosie visuelle) peuvent échouer. Ces résultats soutiennent l'intérêt du raisonnement symbolique dans la compréhension de l'image.

In this thesis we show that symbolic reasoning associated with arc consistency checking is an efficient tool for images interpretation. We first show that this theoretical framework makes it possible to verify the spatial organization of different components of a complex object in an image. We then propose to extend the use of this framework to the selective recognition of shapes described by mathematical equations, thanks to the notion of hyper-arc consistency with bi-levels constraint. The relevance and feasibility of this approach have been validated by multiple tests. In addition, the results obtained on over-segmented images show that the proposed method is noise-resistant, even under conditions where humans (in some cases visual agnosia) may fail. These results support the interest of symbolic reasoning in image understanding.