Transformada imagem-floresta orientada hierárquica sujeita a restrições de proximidade

• Ano de defesa: 2025
• Autor(a) principal: Santos, Luiz Felipe Dolabela
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Closeness constraints; Graph-based segmentation; Hierarchical constraints; Image foresting transform; Restrições de proximidade; Restrições hierárquicas; Segmentação baseada em grafos; Transformada imagem-floresta
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/45/45134/tde-04082025-002526/

Nesta proposta, abordamos o problema de segmentação de imagens sujeita a restrições de alto nível esperadas para os objetos de interesse. Mais especificamente, definimos restrições de proximidade a serem usadas em conjunto com restrições geométricas de inclusão no algoritmo da Transformada Imagem-Floresta Orientada Hierárquica (HLOIFT - Hierarchical Layered Oriented Image Fores- ting Transform). A HLOIFT é capaz de segmentar objetos em diferentes níveis hierárquicos e tais objetos guardam relações entre si, podendo ser de inclusão ou exclusão. Na relação de inclusão, a área de um objeto presente em um nível hierárquico \"filho\"está totalmente contida na área de um objeto \"pai\". A nova restrição proposta tem por objetivo limitar a distância máxima (em um sentido geodésico) entre as bordas de pares de objetos aninhados pela relação de inclusão. Neste contexto, objetiva-se melhorar a acurácia do algoritmo de segmentação quando utilizado para seg- mentar objetos que tenham uma relação previsível de distância entre suas bordas, tais como placas de sinalização, quadros emoldurados ou estruturas em imagens médicas, nas quais órgãos respeitam relações de posição espacial e proporção. O método, ao utilizar conhecimento prévio dos objetos de interesse, pode dispensar bases de treinamento rotuladas, tal como utilizado em algoritmos de aprendizado supervisionado, podendo assim ser também usado em situações em que inexiste base de dados relevante ou quando seu tamanho é insuficiente. Neste trabalho, além de formular a nova restrição de proximidade, dois algoritmos diferentes são propostos para resolver o problema de oti- mização de uma energia de corte em grafos sujeita a nova restrição, assim como é apresentada uma variação da restrição para lidar com distâncias relativas ao tamanho do objeto.