Sketch-finder: uma abordagem efetiva e eficiente para recuperação de imagens com base em rascunho para grandes bases de imagens

O barateamento dos dispositivos de armazenamento de grandes volumes de dados tem contribuido com o surgimento de grande bases, todavia, ter a informacao armazenada nao e o suficiente, pois e importante acessa-la de forma rapida e precisa para que essa informacao seja de fato util. Neste cenario, dentro do conjunto de informacoes multimidia, o volume de informacao visual tambem vem crescendo e carece de metodos apropriados e eficientes de recuperacao. Embora seja possivel indexar e recuperar imagens com metodos tradicionalmente utilizados para texto, com base em palavras-chave ou rotulos'', a midia visual pode ser melhor recuperada a partir tambem de informacao visual, uma vez que esta e a sua natureza. Desse modo, a presente tese vem propor um novo metodo para recuperacao de imagens feitas a partir de um rascunho que pode ser rapidamente confeccionado pelo usuario. Dentre as varias abordagens visuais de recuperacao de imagens existentes, o uso de uma imagem de rascunho permite que o usuario expresse a imagem que deseja buscar de forma visual, simples e rapida. O maior desafio desta forma de busca consiste em encontrar uma representacao para o conteudo visual que permita comparar de forma eficiente, a similaridade entre o rascunho e as imagens da base de dados, mantendo ainda a precisao dos resultados e tendo uma solucao escalonavel para grandes bases. A presente tese propoe uma abordagem para recuperacao de imagens com base em rascunho onde, tanto o rascunho quanto os contornos das imagens da base de dados sao representados e comparados no dominio comprimido da transformada wavelet. Assim, apenas os dados mais relevantes, provenientes do rascunho e das imagens sao usados na representacao e comparacao dos mesmos. O uso comprimido da informacao e similar aos tradicionais metodos de compressao de imagens com perda e traz como vantagem um reduzido volume de dados para indexar grandes bases de imagens. Consequentemente, um indice pequeno e robusto torna a resposta as consultas mais rapidas. Para melhorar a eficacia do metodo, este trabalho tambem propoe uma comparacao dos contornos das imagens mais relevantes da busca fora do dominio comprimido. Essa comparacao verifica a consistencia espacial entre os tracos do rascunho e os contornos das imagens. A indexacao da base de imagens utiliza indices invertidos, tanto para as informacoes comprimidas quanto para os contornos das imagens. O uso de indices invertidos melhora ainda mais a eficiencia da abordagem proposta. Alem do mais, a solucao permite que seja possivel ajustar o tamanho do indice com base na taxa de compressao de dados, de modo similar ao ajuste que o usuario faz na compressao de imagens, reduzindo a qualidade para ganhar espaco de armazenamento. No indice, esse ajuste afeta seu tamanho e reflete o balanco entre eficiencia e precisao das buscas, podendo o seu tamanho ser facilmente adequado aos recursos computacionais disponiveis. Uma avaliacao comparativa entre abordagens tradicionais usando a base de imagens de Paris e um subconjunto da base do ImageNet com 535 mil amostras, revela que a presente solucao e superior a abordagem da mesma categoria, porem sendo ao menos uma ordem de magnitude mais rapida. A presente abordagem tambem e comparada com outros metodos de recuperacao de imagem com base em rascunho na base Flickr15K. Embora essas outras abordagens utilizem tecnicas de histogramas de caracteristicas visuais e objetivos de busca diferentes do nosso, essa comparacao situa a precisao da nossa abordagem entre esses metodos. Ao final, e apresentada uma aplicacao pratica de recuperacao de imagem com base em rascunho para dispositivos moveis na plataforma Android. A aplicacao utiliza o metodo de busca proposto nesta tese e tem uma interface de busca e visualizacao dos resultados bastante simples e intuitiva.