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101. Squelette Euclidien Discret Connecté (DECS) résistant au bruit pour l'appariement de formes basé graphes

Author: Aurélie Leborgne, Julien Mille, Laure Tougne, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), and LEBORGNE, Aurélie
Subjects: résistance au bruit, [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], détection de points de crêtes, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Carte de Distance Euclidienne, boules maximales, squelette
Abstract: The skeleton is an essential shape descriptor providing a compact representation of a shape that can be used in real object recognition context. However, due to the discretization, the required properties to use it for graph matching - homotopy to the shape, consequently connectivity, thinness, robustness to noise - may become difficult to obtain simultaneously. In this paper, we propose a new skeletonization algorithm having all this properties, based on the Euclidean distance map. More precisely, the algorithm combines in a clever manner the centers of maximal balls included in the shape and the ridges of the distance map. A post-processing is then applied to thin and prune the resulting skeleton. We compare the proposed method to three fairly recent methods and show its good properties., Le squelette est un descripteur de formes important qui fournit une représentation compacte de la forme étudiée pouvant être utilisée en reconnaissance d'objets réels. Néanmoins, du fait de la discrétisation, les propriétés requises pour construire un graphe (finesse, robustesse au bruit, homotopie, donc par conséquent connexité) peuvent être difficiles à obtenir simultanément. La squelettisation proposée, basée sur la carte de distance, a toutes ces propriétés. Plus précisément, l'algorithme extrait les centres des boules maximales de la forme ainsi que les crêtes de la carte de distance pour les combiner de manière intelligente. Un post-traitement est utilisé pour amincir et élaguer le squelette. Ces différentes étapes se font en temps linéaire. Le squelette ainsi obtenu a été comparé à d'autres squelettes de la littérature et nous avons mis en évidence ses « bonnes » propriétés pour l'appariement de graphes.
Published: 2014

102. Leaf margins as sequences: A structural approach to leaf identification

Author: Guillaume Cerutti, Laure Tougne, Antoine Vacavant, Didier Coquin, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance (LISTIC), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-10-CORD-0005,REVES,REconnaissance de VEgétaux pour des interfaces Smartphones(2010), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Multivariate sequences, Edit distance, Context (language use), 02 engineering and technology, Consistency (database systems), [INFO.INFO-TS]Computer Science [cs]/Signal and Image Processing, Artificial Intelligence, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Representation (mathematics), Mathematics, Sequence, Interpretation (logic), business.industry, 020207 software engineering, Pattern recognition, Classification, Identification (information), Tree (data structure), Signal Processing, 020201 artificial intelligence & image processing, Leaf recognition, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, business, Software
Abstract: We propose a high-level interpretation of leaf contours through CSS analysis.Leaf margins are described by an original string representation of vectorial symbols.Methods inspired from string processing are adapted to this objects.We use this spatially-rich descriptor to perform species classification.Performance is compared with state-of-the-art shape descriptors, and shows competitive results. In the context of an automated leaf identification process, the use of thorough leaf margin descriptors is essential given the importance of this criterion in the determination of the species. The spatial properties of teeth along the leaf contour are something to keep track of, which is made possible through the use of structured representations. This paper introduces a sequence representation of leaf margins where teeth are viewed as symbols of a multivariate real valued alphabet. It presents the methods developed to make use of this description for classification and implementation in a mobile tree identifying application. The results of various classification methods are compared and discussed, both in terms of species recognition and of consistency with botanical concepts.
Published: 2014

103. Assessment of wood mobility and wood budgeting using field measures, remote sensing techniques and experimentations: examples and challenging issues

Author: Hervé Piégay, Véronique Benacchio, Pierre Lemaire, Maxime Boivin, Bruce Macvicar, Thomas Buffin-Belanger, Kristell Michel, Ruiz-Villanueva, V., Stoffel, M., Laure Tougne, Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Departement de Biologie, Chimie et Géographie, Université du Québec à Rimouski (UQAR), University of Waterloo [Waterloo], Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement Ville Société (EVS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), TROUFLEAU, Pascal, Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: field measures, experimentations, wood mobility, [SHS] Humanities and Social Sciences, wood budgeting, remote sensing techniques, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [SHS]Humanities and Social Sciences
Abstract: International audience
Published: 2014

104. Extracting Noise-Resistant Skeleton on Digital Shapes for Graph Matching

Author: Laure Tougne, Julien Mille, Aurélie Leborgne, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo)
Subjects: Euclidean distance map, Paraboloid, business.industry, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Pattern recognition, Skeleton (category theory), Grid, Skeletonization, Combinatorics, Noise, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Topological skeleton, Artificial intelligence, business, Distance transform, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, Mathematics
Abstract: International audience; In order to match shapes using their skeletons, these ones should be thin, robust to noise, homotopic to the shape, consequently, connected. However, these properties are difficult to obtain simultaneously when the shape is defined on a discrete grid. In this paper, we propose a new skeletonization algorithm, which has all these properties. Based on the Euclidean distance map, the algorithm extracts the centers of maximal balls included in the shape and uses the ridges of distance map to connect them. A post-processing is then applied to thin and prune the resulting skeleton. The proposed method is compared to three fairly recent methods to highlight the good properties of the obtained skeleton.
Published: 2014

105. A New Coin Segmentation and Graph-Based Identification Method for Numismatic Application

Author: Kitti Puritat, Laure Tougne, Xingyu Pan, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and Chiang Mai University (CMU)
Subjects: TheoryofComputation_COMPUTATIONBYABSTRACTDEVICES, Computer science, Graph based, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 02 engineering and technology, computer.software_genre, 01 natural sciences, Two stages, Identification system, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 0103 physical sciences, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Segmentation, Model based segmentation, Data mining, InformationSystems_MISCELLANEOUS, 010306 general physics, computer
Abstract: International audience; The automatic identification of coins from photos helps coin experts to accelerate their study of coins and to reduce the associated expenses. To address this challenging problem for numismatic applications , we propose a novel coin identification system that consists of two stages. In the first stage, an active model based segmentation approach extracts precisely the coin from the photo with its shape features; in the second stage, the coin is identified to a monetary class represented by a template coin. The similarity score of two coins is computed from graphs constructed by feature points. Validation on the USA Grading dataset demonstrates that the proposed method obtains promising results with an identification accuracy of 94.4% on 2450 coins of 148 classes.
Published: 2014

106. GENERATING ISOTROPIC DISCRETE WAVES ON CELLULAR AUTOMATA

Author: Laure Tougne and Fabien Feschet
Subjects: Discretization, business.industry, Isotropy, Parallel algorithm, Concentric, Topology, Cellular automaton, Discrete time and continuous time, Artificial Intelligence, SPHERES, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, business, Massively parallel, Algorithm, Software, Mathematics
Abstract: Cellular automata are a massively parallel computation model with discrete time and local rules. They are well adapted to biological or physical simulations. However, they are intrinsically anisotropic. The possibility of computing isotropic figures on cellular automata such as circles has already been proved.4 Moreover, the previous construction enables to compute all the major discretizations known in the literature. We present in this article an extension of this work to the construction of spheres in three dimensions. A local characterization of a sphere is presented based upon the relationship between spheres and circles. This leads to the possibility of constructing a family of concentric discrete spheres in real time. Moreover, the approach can use many discretization schemes leading to the construction of various discrete spheres as done for circles.
Published: 2001

107. Understanding Leaves in Natural Images - A Model-Based Approach for Tree Species Identification

Author: Guillaume Cerutti, Julien Mille, Laure Tougne, Didier Coquin, Antoine Vacavant, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance (LISTIC), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: geometric features, Process (engineering), Semantic interpretation, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Scale-space segmentation, 02 engineering and technology, Image (mathematics), plant recognition, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, tree leaf, Segmentation, image segmentation, Mathematics, Active contour model, business.industry, Pattern recognition, 04 agricultural and veterinary sciences, Image segmentation, 15. Life on land, active contours, Identification (information), classification, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Signal Processing, 040103 agronomy & agriculture, 0401 agriculture, forestry, and fisheries, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Artificial intelligence, business, Software, natural background
Abstract: International audience; With the aim of elaborating a mobile application, accessible to anyone and with educational purposes, we present a method for tree species identification that relies on dedicated algorithms and explicit botany-inspired descriptors. Focusing on the analysis of leaves, we developed a working process to help recognize species, starting from a picture of a leaf in a complex natural background. A two-step active contour segmentation algorithm based on a polygonal leaf model processes the image to retrieve the contour of the leaf. Features we use afterwards are high-level geometrical descriptors that make a semantic interpretation possible, and prove to achieve better performance than more generic and statistical shape descriptors alone. We present the results, both in terms of segmentation and classification, considering a database of 50 European broad-leaved tree species, and an implementation of the system is available in the iPhone application Folia.
Published: 2013

108. Comparative Study of Segmentation Methods for Tree Leaves Extraction

Author: Kevin Bianchi, Antoine Vacavant, Guillaume Cerutti, Manuel Grand-Brochier, Laure Tougne, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL)
Subjects: Segmentation-based object categorization, Computer science, business.industry, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Scale-space segmentation, 020207 software engineering, Pattern recognition, 02 engineering and technology, Image segmentation, Thresholding, Tree (data structure), 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Segmentation, Computer vision, [INFO]Computer Science [cs], Artificial intelligence, Cluster analysis, business, Hamming code
Abstract: International audience; In this paper, we present a comparative study of segmentation methods, tested for an issue of tree leaves extraction. Approaches implemented include processes using thresholding, clustering, or even active contours. The observation criteria, such as the Dice index, Hamming measure or SSIM for example, allow us to highlight the performance obtained by our guided active coutour algorithm that is specially dedicated to tree leaf segmentation (G. Cerutti et al., Guiding Active Contours for Tree Leaf Segmentation and Identiﬁcation. ImageCLEF2011). We currently oﬀer a dedicated segmentation tree leaf benchmark, comparing fourteen segmentation methods (ten unsupervised and four supervised) following twenty evaluation criteria.
Published: 2013

109. A Prior-Knowledge Based Casted Shadows Prediction Model Featuring OpenStreetMap Data

Author: Matthieu Rogez, Laure Tougne, Lionel Robinault, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications
Subjects: ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs], ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: International audience; We present a prior-knowledge based shadow prediction model, focused on outdoors scene, which allows to predict pixels, on the camera, which are likely to be part of shadows casted by surrounded buildings. We employ a geometrical approach which models surrounding buildings, their shadow and the camera. One innovative aspect of our method is to retrieve building datas automatically from OpenStreetMap, a community project providing free geographic data. We provide both qualitative and quantitative results in two different contexts to assess performance of our prediction model. While our method cannot achieve pixel precision easilyalone, it opens opportunities for more elaborate shadow detection algorithms and occlusion-aware models.
Published: 2013

110. Background Models Challenge, Workshop of ACCV 2012

Author: Antoine Vacavant, Laure Tougne, Thierry Chateau, Lionel Robinault, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Laboratoire des sciences et matériaux pour l'électronique et d'automatique (LASMEA), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO]Computer Science [cs]
Abstract: International audience; The detection of moving objects in video sequence is an important task in many video-surveillance systems. As a matter of fact, the output of this very first stage, named background modeling or background subtraction, determine the quality of the rest of pipelines developed for the detection, identification or tracking of persons, objects, etc. Background modeling is sometimes considered either as a trivial operation, carried out by computing a simple difference between the current frame and a single background image (or with the previous frame, etc.), or a mastered technique that do not need any improvement or development nowadays. In the latter case, one cite in general very famous methods such as Gaussian Mixture Models introduced by Stauffer and Grimson in 1999, and think this is sufficient. Unfortunately, these kinds of algorithms are limited in outdoor environments, when used in long-term surveillance applications, because of many uncontrolled and damaging events: global variation of luminance, shadows of objects, bad weather, camera tilts, etc. Since this is a key-point of video-surveillance applications, background subtraction has become a popular topic, and many techniques have been proposed since the 90's. In BMC (Background Models Challenge), we propose a new benchmark composed of almost 30 synthetic and real video sequences. Thanks to these data-sets, we are able to propose very complex situations, in various surveillance contexts (human activities or traffic for example). We have also developed a free software (BMC Wizard) that computes relevant criteria that evaluate statistical, signal and structural information from a background subtraction algorithm.
Published: 2012

111. Space-time spectral model for object detection in dynamic textured background

Author: Imtiaz Ali, Julien Mille, Laure Tougne, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), and SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: International audience; Background models are used for object detection in many computer vision algorithms.In this article, we propose a novel background modeling method basedon frequency for spatially varying and time repetitive textured background.The local Fourier Transform is applied to construct a pixel-wise representationof local frequency components. We apply our method for object detection inmoving background conditions. Experimental results of our frequency-basedbackground model are evaluated both qualitatively and quantitatively.
Published: 2012

112. A Testing Framework for Background Subtraction Algorithms Comparison inIntrusion Detection Context

Author: Lionel Robinault, Emanuelle Reynaud, Corentin Lallier, Laure Tougne, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Laboratoire d'Etude des Mécanismes Cognitifs (EMC), and Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Background subtraction, Pixel, Computer science, business.industry, Frame (networking), ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 020206 networking & telecommunications, Context (language use), Pattern recognition, 02 engineering and technology, Image segmentation, Intrusion detection system, Similarity measure, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Segmentation, Computer vision, [INFO]Computer Science [cs], Artificial intelligence, business, Algorithm
Abstract: International audience; Identifying objects from a video stream is a fundamentaland critical task in many computer-vision applications.A popular approach is the background subtraction, whichconsists in separating foreground (moving objects) frombackground. Many methodologies have been developed forautomatic background segmentation but this fundamentaltask is still challenging. We focus here on a particular applicationof computer vision: intrusion detection in videosurveillance.We propose in this paper a multi-level methodology forevaluating and comparing background subtraction algorithms.Three levels are studied: first, pixel level to evaluatethe accuracy of the segmentation algorithm to attribute theright class to each pixel. Second, image level, measuringthe rate of right decision on each frame (intrusion vs nointrusion) and finally sequence level, measuring the accordancewith the time span where objects appear. Moreover,we also propose a new similarity measure, called D-Score,adapted to the context of intrusion detection.
Published: 2011

113. Measure of circularity for parts of digital boundaries and its fast computation

Author: Laure Tougne, Tristan Roussillon, Isabelle Sivignon, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and ANR-06-BLAN-0225,GEODIB,Géométrie des Objets Discrets Bruités(2006)
Subjects: Computation, Digital data, Boundary (topology), Discrete geometry, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Computational geometry, 01 natural sciences, Measure (mathematics), 010201 computation theory & mathematics, Artificial Intelligence, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Signal Processing, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Digital geometry, 020201 artificial intelligence & image processing, Digital signal, Computer Vision and Pattern Recognition, Algorithm, Software, Mathematics
Abstract: International audience; This paper focuses on the design of an effective method that computes the measure of circularity of a part of a digital boundary. An existing circularity measure of a set of discrete points, which is used in computational metrology, is extended to the case of parts of digital boundaries. From a single digital boundary, two sets of points are extracted so that the circularity measure computed from these sets is representative of the circularity of the digital boundary. Therefore, the computation consists of two steps. First, the inner and outer sets of points are extracted from the input part of a digital boundary using digital geometry tools. Next, the circularity measure of these sets is computed using classical tools of computational geometry. It is proved that the algorithm is linear in time in the case of convex parts thanks to the specificity of digital data, and is in O(n log n) otherwise. Experiments done on synthetic and real images illustrate the interest of the properties of the circularity measure.
Published: 2010

114. Unsupervised video analysis for counting of wood in river during floods

Author: Laure Tougne, Imtiaz Ali, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, business.industry, Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, Unsupervised segmentation, 02 engineering and technology, Image segmentation, Mixture model, 01 natural sciences, Debris, GeneralLiterature_MISCELLANEOUS, False detection, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Automatic segmentation, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer vision, [INFO]Computer Science [cs], Artificial intelligence, business, Monocular vision, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: International audience; This paper presents a framework for counting the fallen trees,bushes and debris passing in the river by monocular vision. Automaticsegmentation and recognition of wood in the river is relatively new fieldof research. Unsupervised segmentation of the wooden objects movingin the river has been developed. A novel method is developed for theseparation of wood from water waves. The counting of number of fallentrees in the river is realized by tracking them in the consecutive continuousframes. The algorithm is tested on multiple videos of floods and theresults are evaluated both qualitatively and quantitatively.
Published: 2009

115. Automatic computation of pebble roundness using digital imagery and discrete geometry

Author: Tristan Roussillon, Hervé Piégay, Laure Tougne, Franck Lavigne, Isabelle Sivignon, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Environnement Ville Société (EVS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), Laboratoire de géographie physique : Environnements Quaternaires et Actuels (LGP), Université Paris 1 Panthéon-Sorbonne (UP1)-Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-06-BLAN-0225,GEODIB,Géométrie des Objets Discrets Bruités(2006), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: 010504 meteorology & atmospheric sciences, Computer science, Computation, Discrete geometry, Sedimentary particle, 010502 geochemistry & geophysics, 01 natural sciences, Measure (mathematics), Digital image, symbols.namesake, Bedload transport, Computers in Earth Sciences, River continuum, 0105 earth and related environmental sciences, Hydrology, Data processing, Ground truth, [SHS.GEO]Humanities and Social Sciences/Geography, Physical abrasion, Roundness (object), Fourier transform, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], symbols, Roundness, Algorithm, Information Systems, Shape description
Abstract: International audience; The shape of sedimentary particles is an important property, from which geographical hypotheses related to abrasion, distance of transport, river behavior, etc. can be formulated. In this paper, we use digital image analysis, especially discrete geometry, to automatically compute some shape parameters such as roundness i.e. a measure of how much the corners and edges of a particle have been worn away. In contrast to previous works in which traditional digital images analysis techniques such as Fourier transform (Diepenbroek et al., 1992, Sedimentology, 39) are used, we opted for a discrete geometry approach that allowed us to implement Wadell's original index (Wadell, 1932, Journal of Geology, 40) which is known to be more accurate, but more time consuming to implement in the field (Pissart et al., 1998, Geomorphologie: relief, processus, environnement, 3). Our implementation of Wadell's original index is highly correlated (92%) with the round- ness classes of Krumbein's chart, used as a ground-truth (Krumbein, 1941, Journal of Sedimentary Petrology, 11, 2). In addition, we show that other geometrical parameters, which are easier to compute, can be used to provide good approximations of roundness. We also used our shape parameters to study a set of pebbles digital images taken from the Progo basin river network (Indonesia). The results we obtained are in agreement with previous works and open new possibilities for geomorphologists thanks to automatic computation.
Published: 2009

116. A framework for dynamic implicit curve approximation by an irregular discrete approach

Author: Antoine Vacavant, Laure Tougne, David Coeurjolly, SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Process (computing), Discrete geometry, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, [INFO] Computer Science [cs], Topology, Computer Graphics and Computer-Aided Design, Interval arithmetic, Planar, Line segment, Modeling and Simulation, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, [INFO]Computer Science [cs], Geometry and Topology, Representation (mathematics), Reeb graph, Algorithm, Software, Topology (chemistry), Mathematics
Abstract: International audience; The approximation of implicit planar curves by line segments is a very classical problem.Many algorithms use interval analysis to approximate this curve, and to handle the topology of thefinal reconstruction. In this article, we use discrete geometry tools to build an original geometricaland topological representation of the implicit curve. The polygonal approximation contains fewsegments, and the Reebgraph permits to sum up efficiently the shape and the topology of the curve.Furthermore, we propose two algorithms to process local cells refinement and local cells groupingschemes.We illustrate these schemes with a global system thatefficiently handles manual or automatic fast updates on the global reconstruction, by consideringtopological or geometrical constraints.We also compare the speed and the quality of our approach with two classical methods.
Published: 2009

117. On Three Constrained Versions of the Digital Circular Arc Recognition Problem

Author: Isabelle Sivignon, Laure Tougne, Tristan Roussillon, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and Sivignon, Isabelle
Subjects: Mathematical optimization, Boundary (topology), 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Radius, 01 natural sciences, Arc (geometry), [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 010201 computation theory & mathematics, Simple (abstract algebra), [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Center (algebra and category theory), Point (geometry), Algorithm, Digitization, MathematicsofComputing_DISCRETEMATHEMATICS, Mathematics
Abstract: International audience; This paper focuses on the on-line recognition of digital arcs. The main contribution is to propose a simple and linear algorithm for three subproblems: on-line recognition of digital arcs coming from the digitization of a disk having (i) a fixed radius, (ii) a boundary that con- tacts a fixed point and (iii) a center that belongs to a fixed straight line. Solving such subproblems is interesting in itself, but also for the recog- nition of digital arcs. Indeed the proposed algorithm can be used as an oracle in multidimensional search techniques or can be iteratively used in a naive manner. Moreover, since the algorithm is on-line, it is a means of segmenting digital curves in a very fast way.
Published: 2009

118. What Does Digital Straightness Tell About Digital Convexity ?

Author: Laure Tougne, Isabelle Sivignon, Tristan Roussillon, Sivignon, Isabelle, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Computer science, Regular polygon, Boundary (topology), 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Edge (geometry), 01 natural sciences, Convexity, Combinatorics, Set (abstract data type), [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 010201 computation theory & mathematics, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], TheoryofComputation_ANALYSISOFALGORITHMSANDPROBLEMCOMPLEXITY, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Digital geometry, 020201 artificial intelligence & image processing, Point (geometry), Segmentation, Algorithm
Abstract: International audience; The paper studies local convexity properties of parts of dig- ital boundaries. An online and linear-time algorithm is introduced for the decomposition of a digital boundary into convex and concave parts. In addition, other data are computed in the same time without any extra cost: the hull of each convex or concave part as well as the Bezout points of each edge of those hulls. The proposed algorithm involves well- understood algorithms: adding a point to the front or removing a point from the back of a digital straight segment and computing the set of maximal segments. The output of the algorithm is useful either for a polygonal representation of digital boundaries or for a segmentation into circular arcs.
Published: 2009

119. Robust Decomposition of a Digital Curve into Convex and Concave Parts

Author: Laure Tougne, Tristan Roussillon, Isabelle Sivignon, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications
Subjects: Convex hull, Mathematical optimization, Convex geometry, business.industry, Computation, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, [INFO] Computer Science [cs], 01 natural sciences, 010201 computation theory & mathematics, TheoryofComputation_ANALYSISOFALGORITHMSANDPROBLEMCOMPLEXITY, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Curve fitting, 020201 artificial intelligence & image processing, Convex combination, Output-sensitive algorithm, [INFO]Computer Science [cs], Artificial intelligence, Gift wrapping algorithm, business, Algorithm, Alpha shape, Mathematics
Abstract: International audience; We propose a linear in time and easy-to-implement algorithm that robustly decomposes a digital curve into convex and concave parts. This algorithm is based on classical tools in discrete and computational geometry: convex hull computation and Pick's formula.
Published: 2008

120. Distance Transformation on Two-Dimensional Irregular Isothetic Grids

Author: David Coeurjolly, Laure Tougne, and Antoine Vacavant
Subjects: Discrete mathematics, Transformation (function), Simple (abstract algebra), Chaotic, Voronoi diagram, Grid, Algorithm, Weighted Voronoi diagram, Computer Science::Distributed, Parallel, and Cluster Computing, Square (algebra), Mathematics, Separable space
Abstract: In this article, we propose to investigate the extension of the E2DT (squared Euclidean Distance Transformation) on irregular isothetic grids. We give two algorithms to handle different structurations of grids. We first describe a simple approach based on the complete Voronoi diagram of the background irregular cells. Naturally, this is a fast approach on sparse and chaotic grids. Then, we extend the separable algorithm defined on square regular grids proposed in [22], more convenient for dense grids. Those two methodologies permit to process efficiently E2DT on every irregular isothetic grids.
Published: 2008

121. Discrete Geometry for Computer Imagery, 14th IAPR International Conference

Author: David Coeurjolly, Isabelle Sivignon, Laure Tougne, Florent Dupont, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience;
Published: 2008

122. Géométrie discrète sur des supports multirésolution

Author: Laure Tougne, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Traité IC2, série Signal et image, and TOUGNE, Laure
Subjects: [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2007

123. Two dimensional discrete statistical shape models construction

Author: Serge Miguet, Isameddine Boukhriss, Laure Tougne, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and TOUGNE, Laure
Subjects: Active contour model, Computer science, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Landmark point, Curvature, 01 natural sciences, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 010201 computation theory & mathematics, Position (vector), [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Active shape model, Principal component analysis, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Point (geometry), Algorithm, Normal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: In this paper, we present a discrete approach to 2D statistical shape models construction. An object is modeled in terms of landmark points on its contour. An optimized process of intrinsic discrete properties computes then curvilinear position, curvature and normal vector for each point. The approach uses after a dynamic programming process to match points of different shapes. By identifying matched points on a set of training examples, a statistical approach with principal component analysis, computes the mean object shape, the major modes of shape variation and extracts a compact and generic model.
Published: 2007

124. Reconstruction topologique et géométrique d'objets complexes sur grilles isothétiques irrégulières

Author: Antoine Vacavant, David Coeurjolly, Laure Tougne, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: National audience; Dans cet article, nous abordons le problème de la vectorisation d'images binaires sur grilles isothétiques irrégulières. La représentation d’un objet par segments de droitesa été largement développée dans le cadre de l'analyse de documents, où une image est organisée sur une grille discrète régulière. Sans considérer l'application finale, nousproposons de décrire en premier lieu la topologie d'un objet irrégulier à deux dimensions avec son graphe de Reeb associé. De plus, nous recodons cet objet avec des arcs discrets irréguliers. La seconde phase de notre algorithme consiste à réaliser une reconstruction polygonale de l'objet avec des morceaux de droites discrètes, grâce à ces arcs élémentaires. Enfin, nous présentons l'efficacité de notre méthode sur des exemples divers, puis nous discutons de ses applications futures et de son amélioration.
Published: 2006

125. On the min DSS problem of the closed discrete curves

Author: Laure Tougne, Fabien Feschet, Laboratoire de Logique, Algorithmique et Informatique (LLAIC1), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and TOUGNE, Laure
Subjects: Mathematical optimization, Optimal complexity, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Discrete system, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Quadratic equation, Min DSS problem, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Discrete Mathematics and Combinatorics, Point (geometry), Representation (mathematics), Time complexity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Computer Science::Databases, Mathematics, Series (mathematics), Applied Mathematics, Tangent, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Tangential cover, 020202 computer hardware & architecture, Cover (topology), 010201 computation theory & mathematics, 020201 artificial intelligence & image processing, Algorithm, Discrete curves and segments
Abstract: International audience; Given a discrete eight-connected curve, it can be represented by discrete eight connected segments. In this paper, we try to determine the minimal number of necessary discrete segments. This problem is known as the min DSS problem. We propose to use a generic curve representation by discrete tangents, called a tangential cover which can be computed in linear time. We introduce a series of criteria each having a linear-time complexity to progressively solve the min DSS problem. This results in an optimal algorithm both from the point of view of optimization and of complexity, outperforming the previous quadratic bound.
Published: 2005

126. Digital straight line recognition on heterogeneous grids

Author: Laure Tougne and David Coeurjolly
Subjects: Computer science, business.industry, Pattern recognition (psychology), Euclidean geometry, Discrete geometry, Grid, Computational geometry, business, Algorithm, Regular grid, Subdivision
Abstract: On a regular grid, the analysis of digital straight lines (DSL for short) has been intensively studied for nearly half a century. In this article, we attend to multi-scale discrete geometry. More precisely, we are interested in defining geometrical properties on heterogeneous grids that are mappings of the Euclidean plane with different sized isothetic squares. In some applications, such a heterogeneous grid can be a hierarchical subdivision of a regular unit grid. First of all, we define the objects in such a geometry (heterogeneous digital objects, arcs, curves...). Based on these definitions, we characterize the DSL on such grids and then, we develop the algorithms to recognize segments and to decompose a curve into maximal pieces of DSL. Finally, both algorithms are illustrated and practical examples that have motivated this research are given.
Published: 2004

127. Digital straight line recognition on heterogeneous grids

Author: David Coeurjolly, Laure Tougne, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), SPIE, and Coeurjolly, David
Subjects: [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV]
Abstract: International audience; On a regular grid, the analysis of digital straight lines (DSL for short) has been intensively studied for nearly half a century. In this article, we attend to multi-scale discrete geometry. More precisely, we are interested in defining geometrical properties on heterogeneous grids that are mappings of the Euclidean plane with different sized isothetic squares. In some applications, such a heterogeneous grid can be a hierarchical subdivision of a regular unit grid. First of all, we define the objects in such a geometry (heterogeneous digital objects, arcs, curves...). Based on these definitions, we characterize the DSL on such grids and then, we develop the algorithms to recognize segments and to decompose a curve into maximal pieces of DSL. Finally, both algorithms are illustrated and practical examples that have motivated this research are given.
Published: 2004

128. 2D and 3D Visibility in Discrete Geometry : an Application to Discrete Geodesic Paths

Author: David Coeurjolly, Serge Miguet, Laure Tougne, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Convex geometry, Geodesic, Visibility (geometry), Discrete geometry, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, Computational geometry, Topology, 01 natural sciences, Discrete system, 010201 computation theory & mathematics, Artificial Intelligence, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], Signal Processing, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Digital geometry, 020201 artificial intelligence & image processing, Computer Vision and Pattern Recognition, Discrete differential geometry, Software, Mathematics, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: International audience; In this article, we present a discrete definition of the classical visibility in computational geometry based on digital straight lines. We present efficient algorithms to compute the set of pixels in a non-convex domain that are visible from a source pixel. Based on these definitions, we define discrete geodesic paths in discrete domain with obstacles. This allows us to introduce a new geodesic metric in discrete geometry.
Published: 2004

129. Multigrid Convergence and Surface Area Estimation

Author: David Coeurjolly, Laure Tougne, Olivier Teytaud, Frédéric Flin, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Météo-France [Paris], Météo France, Algorithmic number theory for cryptology (TANC), Inria Saclay - Ile de France, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X), Laboratoire de Recherche en Informatique (LRI), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Météo-France, Laboratoire d'informatique de l'École polytechnique [Palaiseau] (LIX), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Inria Saclay - Ile de France, and Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)
Subjects: Multigrid convergence, Mathematical optimization, Computer science, Computation, Estimator, 020207 software engineering, Image processing, 02 engineering and technology, Multigrid method, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Algorithm, Normal, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Shape analysis (digital geometry)
Abstract: Surface area of discrete objects is an important feature for model-based image analysis. In this article, we present a theoretical framework in order to prove multigrid convergence of surface area estimators based on discrete normal vector field integration. The paper details an algorithm which is optimal in time and multigrid convergent to estimate the surface area and a very efficient algorithm based on a local but adaptive computation.
Published: 2003

130. Generating isotropic waves on cellular automata

Author: Fabien Feschet, Laure Tougne, TOUGNE, Laure, Laboratoire de Logique, Algorithmique et Informatique (LLAIC1), and Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)
Subjects: [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-MO] Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, [INFO.INFO-MO]Computer Science [cs]/Modeling and Simulation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2001

131. Discrete Curvature Based on Osculating Circle Estimation

Author: Laure Tougne, Serge Miguet, and David Coeurjolly
Subjects: Computer science, Discrete geometry, Applied mathematics, Mathematics::Differential Geometry, Topology, Curvature, Osculating circle, Discrete curvature
Abstract: In this paper, we make an overview of the existing algorithms concerning the discrete curvature estimation. We extend the Worring and Smeulders [WS93] classification to new algorithms and we present a new and purely discrete algorithm based on discrete osculating circle estimation.
Published: 2001

132. Discrete spheres on cellular automata

Author: Fabien Feschet, Laure Tougne, TOUGNE, Laure, Laboratoire de Logique, Algorithmique et Informatique (LLAIC1), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA), Entrepôts, Représentation et Ingénierie des Connaissances (ERIC), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-Université de Lyon
Subjects: [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2000

133. Discrete parabolas and circles on 2D cellular automata

Author: Laure Tougne, Marianne Delorme, Jacques Mazoyer, Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), and Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Subjects: Discrete mathematics, Vertex (graph theory), General Computer Science, Algorithm complexity, [INFO.INFO-DS]Computer Science [cs]/Data Structures and Algorithms [cs.DS], [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 02 engineering and technology, State (functional analysis), Cellular automaton, Whole systems, Automaton, Theoretical Computer Science, Combinatorics, 020204 information systems, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Automata theory, 020201 artificial intelligence & image processing, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Mathematics, Computer Science(all)
Abstract: andpossiblythehexagonalnetwork. Wecallcell each pair {vertex,automaton A}.Such a system can be considered as a dynamical one. At one time t,the global state of the system is given by an application Γ −→ S,whichassigns to each cell a state of A.And,startingfromaninitialconﬁguration,the whole system synchronously evolves, at discrete times, from one conﬁg-uration to the next one. This behavior is formalized through asequenceofconﬁgurations (Γ
Published: 1999

134. Discrete Geometry for Computer Imagery : 14th IAPR International Conference, DGCI 2008, Lyon, France, April 16-18, 2008, Proceedings

Author: David Coeurjolly, Isabelle Sivignon, Laure Tougne, Florent Dupont, David Coeurjolly, Isabelle Sivignon, Laure Tougne, and Florent Dupont
Subjects: Kongress, Lyon (2008), Computer graphics--Congresses, Discrete geometry--Data processing--Congresses, Geometric tomography--Congresses, Bildverarbeitung, Computergraphik, Diskrete Geometrie
Published: 2008

135. The moirés of circles

Author: Laure Tougne, Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), TOUGNE, Laure, and École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: Discrete mathematics, business.industry, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Geometry, 02 engineering and technology, Radius, Moiré pattern, Concentric, 01 natural sciences, 010305 fluids & plasmas, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020204 information systems, Phenomenon, 0103 physical sciences, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Artificial intelligence, business, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Integer (computer science), Mathematics
Abstract: This paper deals with the moire effects that are observed when we draw, on a computer screen, the family of all the concentric circles of integer radius less or equal to R with R efficiently large. The goal of this article is to give an explanation of the phenomenon using the fact that the circles that are drawn on a screen are not real ones but "discrete ones".
Published: 1998

136. Recognitions of figures with two-dimensional cellular automata

Author: Laure Tougne, Laboratoire de l'Informatique du Parallélisme (LIP), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de l'informatique du parallélisme, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lyon-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), and École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: Recognition, Famille de figures, Synchronisation, [INFO]Computer Science [cs], Synchronization, Family of Figures, 2D Cellular Automata, Automates cellulaires plans, Reconnaissance
Abstract: We consider a family of figures of the discrete plane (rectangles, squares, ellipses,...); how shall we decide with a 2D cellular automaton whether a given figure belongs to the family or not? We essentially give three kinds of results. First, we look for a parallel way of defining the family. For example, a rectangle is a connected figure without hole such that all cells that are in the border have exactly two neighbors in the border. We show that this definition is equivalent to the classical one and give a cellular automaton which recognizes the rectangles' family in an optimal time. Secondly, the figures are defined with the help of an algorithm which can be easily parallelized. A natural and meaningful example is the ellipses' recognition. An ellipse is a figure with two distinguished cells (the focuses); it is composed of all the cells the sum of distances to the two focus of which is less then a constant k. In this case, the algorithm of recognition is the following one: a signal, generated by one of the focuses, spreads with an optimal speed in all the possible directions, and it is reflected back by the border of the pattern. The figure is an ellipse if and only if all these signals are resorbed on the other focus. Finally, we present an other algorithm inspired by a synchronization algorithm due to F. Grasselli. in order to recognize the squares' family.; Nous considérons une famille de figures du plan discret 'rectangles, carrés, ellipses..); comment décider à l'aide d'un automate cellulaire plan, si une figure donnée appartient à la famille ? Nous donnons essentiellement trois types de résultats. Premièrement, nous cherchons un mode de définition de la famille de figures qui soit parallèle. Par exemple, un rectangle est une figure connexe sans trou telle que toute case du bord a exactement deux voisines dans le bord. Nous montrons que cette définition est équivalente à la définition classique dur rectangle et exhibons un automate cellulaire reconnaissant la famille des rectangles en temps optimal.Deuxièmement, les figures sont définies par un algorithme facilement parallélisable et, un exemple naturel et très démonstratif est la reconnaissance des ellipses. Une ellipse est une figure avec deux cases distinguées (les foyers), formée de toutes les cases dont la somme des distances aux deux foyers ( pour la norme || ||1 or || ||) est inférieure à une constante k. Dans ce cas, algorithme de reconnaissance est le suivant : un signal engendré par un des deux foyers se diffuse à vitesses maximale dans toutes les directions du plan, puis est réfléchi par le bord de la figure. La figure est une ellipse si et seulement si tous ces signaux se résorbent,et sur l'autre foyer.Pour finir, nous présentons un algorithme inspiré d'un algorithme de synchronisation de F. Grasselli pour reconnaitre la famille des carrés.
Published: 1995

137. An elementary algorithm for digital arc segmentation

Author: Yan Gerard, Laure Tougne, David Coeurjolly, Jean-Pierre Reveillès, Coeurjolly, David, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Logique, Algorithmique et Informatique (LLAIC1), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA), Entrepôts, Représentation et Ingénierie des Connaissances (ERIC), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: digital circle, General Computer Science, Linear programming, Arc segmentation, digital arc recognition, 0102 computer and information sciences, 02 engineering and technology, [INFO.INFO-CG]Computer Science [cs]/Computational Geometry [cs.CG], 01 natural sciences, Theoretical Computer Science, Arc (geometry), arc separability, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Discrete Mathematics and Combinatorics, Incremental algorithm, Meaning (existential), ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Separation problem, Mathematics, Discrete curve, Applied Mathematics, Computational geometry, Midpoint circle algorithm, digital curvature, [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 010201 computation theory & mathematics, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 020201 artificial intelligence & image processing, Algorithm, Computer Science(all)
Abstract: This paper is concerned with the digital circle recognition problem and more precisely with the circular separating algorithm . It tries to go further in implementation details, giving pseudo-code algorithms for the main points, and avoids using the sophisticated machinery coming either from Computational Geometry or from Linear Programming found in previous papers on this subject. After recalling the geometrical meaning of the separating circle problem, we present an incremental algorithm to segment a discrete curve into digital arc.

138. Separable algorithms for distance transformations on irregular grids

Author: David Coeurjolly, Antoine Vacavant, Laure Tougne, SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: Minkowski distance, 020207 software engineering, 02 engineering and technology, Euclidean distance matrix, [INFO] Computer Science [cs], Topology, Weighted Voronoi diagram, Euclidean distance, Octree, Transformation (function), Artificial Intelligence, Signal Processing, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Quadtree, 020201 artificial intelligence & image processing, [INFO]Computer Science [cs], Computer Vision and Pattern Recognition, Voronoi diagram, Algorithm, Software, Mathematics
Abstract: International audience; In this article, we propose to investigate two extensions of the E2DT (squared Euclidean Distance Transformation) on irregular isothetic grids (or I-grids), such as quadtree/octree or run-length encoded d-dimensional images. We enumerate the advantages and drawbacks of the I-CDT, based on the cell centres, and the ones of the I-BDT, which uses the cell borders. One of the main problem we mention is that no efficient algorithm has been designed to compute both transforms in arbitrary dimensions. To tackle this problem, we describe in this paper two algorithms, separable in dimension, to compute these distance transformations in the two-dimensional case, and we show that they can be easily extended to higher dimensions.

139. About the impact of pre-processing tools on segmentation methods: Applied for tree leaves extraction

Author: Manuel Grand-Brochier, Antoine Vacavant, Robin Strand, Guillaume Cerutti, Laure Tougne, Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications, Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: International audience; In this paper, we present a comparative study highlighting the improvements provided by pre-processing tools, such as input stroke or use of distance map for segmentation approaches. We propose in particular to highlight new methods for calculating distance map based on the prediction of changes in local color (published by G. Cerutti et al. in ReVeS Participation - Tree Species Classification Using Random Forests and Botanical Features. CLEF 2012). We study differents methods using thresholding, clustering, or even active contours, tested for an issue of tree leaves extraction. The observation criteria, such as Dice index, SSIM or MAD for example, allow us to analyze the performance obtained by each approach.

140. A Model-Based Approach for Compound Leaves Understanding and Identification

Author: Guillaume Cerutti, Antoine Vacavant, Julien Mille, Didier Coquin, Laure Tougne, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance (LISTIC), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and Cerutti, Guillaume
Subjects: Computer science, Semantic interpretation, compound leaf, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, 02 engineering and technology, Interpretation (model theory), Set (abstract data type), plant recognition, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, Segmentation, image segmentation, deformable templates, Contextual image classification, business.industry, 020207 software engineering, Pattern recognition, Image segmentation, 15. Life on land, active contours, Identification (information), [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], classification, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], 020201 artificial intelligence & image processing, Artificial intelligence, business
Abstract: International audience; In this paper, we propose a specific method for the identification of compound-leaved tree species, with the aim of integrating it in an educational smartphone application. Our work is based on dedicated shape models for compound leaves, designed to estimate the number and shape of leaflets. A deformable template approach is used to fit these models and produce a high-level interpretation of the image content. The resulting models are later used for the segmentation of leaves in both plain and natural background images, by the use of multiple region-based active contours. Combined with other botany-inspired descriptors accounting for the morphological properties of the leaves, we propose a classification method that makes a semantic interpretation possible. Results are presented over a set of more than 1000 images from 17 European tree species, and an integration in the existing mobile application Folia is considered.

141. DriPE: A Dataset for Human Pose Estimation in Real-World Driving Settings

Author: Laure Tougne, Romain Guesdon, Carlos Crispim-Junior, Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and Guesdon, Romain
Subjects: [INFO.INFO-AI] Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], Computer science, business.industry, Deep learning, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Context (language use), Object (computer science), Machine learning, computer.software_genre, Task (project management), [INFO.INFO-AI]Computer Science [cs]/Artificial Intelligence [cs.AI], [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Minimum bounding box, Metric (mathematics), Deep neural networks, Artificial intelligence, business, Pose, computer
Abstract: International audience; The task of 2D human pose estimation has known a significant gain of performance with the advent of deep learning. This task aims to estimate the body keypoints of people in an image or a video. However, real-life applications of such methods bring new challenges that are under-represented in the general context datasets. For instance, driver status monitoring on consumer road vehicles introduces new difficulties, like self-and background body-part occlusions, varying illumination conditions, cramped view angles, etc. These monitoring conditions are currently absent in general purposes datasets. This paper proposes two main contributions. Firstly, we introduce DriPE (Driver Pose Estimation), a new dataset to foster the development and evaluation of methods for human pose estimation of drivers in consumer vehicles. This is the first publicly available dataset depicting drivers in real scenes. It contains 10k images of 19 different driver subjects, manually annotated with human body keypoints and an object bounding box. Secondly, we propose a new keypoint-based metric for human pose estimation. This metric highlights the limitations of current metrics for HPE evaluation and of current deep neural networks on pose estimation, both on general and driving-related datasets.

142. Simulations de données afin d'améliorer la segmentation automatique de la tavelure du pommier

Author: Clément Douarre, David Rousseau, Laure Tougne, Anthony Gélibert, Gérald Germain, Laboratoire Angevin de Recherche en Ingénierie des Systèmes (LARIS), Université d'Angers (UA), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), Laboratoire de Conception et d'Intégration des Systèmes (LCIS), and Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])
Subjects: [SPI]Engineering Sciences [physics], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: National audience

143. Local Blur Assessment in Natural Images

Author: Loreta Suta, Mihaela Scuturici, Serge Miguet, Laure Tougne, Mircea Vaida, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Universitatea Tehnica din Cluj-Napoca (UTCN), and SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications
Subjects: ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: International audience; This paper presents a local no-reference blur assessment method in natural macro-like images. The purpose is to decide the blurriness of the object of interest. In our case, it represents the first step for a plant recognition system. Blur detection works on small non-overlapping blocks using wavelet decomposition and edge classification. At the block level the number of edges is less than on global images. A new set of rules is obtained by a supervised decision tree algorithm trained on a manually labelled base of 1500 blurred/un-blurred images. Our purpose is to achieve a qualitative decision of the blurriness/sharpness of the object of interest making it the first step towards a segmentation process. Experimental results show this method outperforms two other methods found in literature, even if applied on a block basis. Together with a pre-segmentation step, the method allows to decide if the object of interest (leaf, flower) is sharp in order to extract precise botanical key identification features (e. g. leaf border).

144. Test and Measure of Circularity for Digital Curves

Author: Tristan Roussillon, Isabelle Sivignon, Laure Tougne, SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), and Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs]
Abstract: International audience; We propose one geometric algorithm to solve both the problem of circularity test and the problem of circularity measure. The former problem consists in deciding whether a given digital curve is a digitization of a circle or not, whereas the latter problem consists in measuring how far a given digital curve is from a digitization of a circle. Our new circularity measure fulfills basic invariance properties and equals 0 for all digital circles and is positive for all shapes that are not digital circles. Experiments performed on synthetic and real images are very good.

145. Hierarchical structure of tree leaf veins

Author: Aurélie Leborgne, Julien Mille, Laure Tougne, Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie (ICube), École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Les Hôpitaux Universitaires de Strasbourg (HUS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire d'Informatique Fondamentale et Appliquée de Tours (LIFAT), Université de Tours (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-15-CE38-0004,ReVeRIES,Reconnaissance de Végétaux Récréative, Interactive et Educative sur Smartphone(2015), TOUGNE, Laure, Reconnaissance de Végétaux Récréative, Interactive et Educative sur Smartphone - - ReVeRIES2015 - ANR-15-CE38-0004 - AAPG2015 - VALID, Institut National des Sciences Appliquées - Strasbourg (INSA Strasbourg), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Nationale du Génie de l'Eau et de l'Environnement de Strasbourg (ENGEES)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et nanosciences d'Alsace (FMNGE), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], ComputingMethodologies_SIMULATIONANDMODELING, [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], segmentation, hypergraph, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Leaf venation architecture
Abstract: International audience; Leaf veins make hierarchical networks. According to botanists, the mechanisms of their formation come from the minimization of mechanical constraints. So, the vein network of a given leaf is an important characteristic to know the species of that leaf. We present an automatic algorithm to extract and hierarchize the network of leaf veins in order to use it in various studies, such as comparison between species. The input to our method is a single photograph, taken by a smart-phone in a natural environment. From an initial binary segmentation of veins, we use a thinning algorithm and a recursive labelling method to extract the hierarchical structure, stored in a hierarchical hypergraph.

146. Special section on background models comparison

Author: Lionel Robinault, Thierry Chateau, Antoine Vacavant, Laure Tougne, Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Clermont Université, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Institut Pascal (IP), Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand 2 (UBP)-SIGMA Clermont (SIGMA Clermont)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chateau, Thierry, Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Computer science, Signal Processing, Calculus, Special section, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Computer Vision and Pattern Recognition, Software, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience; no abstract

147. Distance Transformation en Two-Dimensional Irregular Isothetic Grids

Author: Antoine Vacavant, David Coeurjolly, Laure Tougne, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), and SI LIRIS, Équipe gestionnaire des publications
Subjects: [INFO]Computer Science [cs], [INFO] Computer Science [cs], Computer Science::Distributed, Parallel, and Cluster Computing
Abstract: International audience; In this article, we propose to investigate the extension ofthe E2DT (squared EuclideanDistance Transformation) on irregular isothetic grids. We give twoalgorithms to handle different structurations of grids. We firstdescribe a simple approach based on the complete Voronoi diagram ofthe background irregular cells. Naturally, this is a fastapproach on sparse and chaotic grids. Then, we extend the separablealgorithm defined on square regular grids proposedin [saito94], more convenient for dense grids. Those twomethodologies permit to process efficiently E2DT on every irregular isotheticgrids.

148. Projet ReVeS : Reconnaissance de Végétaux pour de interfaces Smartphones

Author: Laure Tougne, Guillaume Cerutti, Antoine Vacavant, Julien Mille, Violaine Antoine, Stéphane Bres, Robin Cartal, Bernard Etlicher, Sylvie Galichet, Khalid Idrissi, Thierry Joliveau, Pierre-Olivier Mazagol, Serge Miguet, Mihaela Scuturici, Céline Sacca, Loreta Suta, Bruno Tellez, Lionel Valet, Geometry Processing and Constrained Optimization (M2DisCo), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Image Science for Interventional Techniques (ISIT), Université d'Auvergne - Clermont-Ferrand I (UdA)-Clermont Université-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'Informatique, Systèmes, Traitement de l'Information et de la Connaissance (LISTIC), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Environnement, Ville, Société (EVS), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Environnement Ville Société (EVS), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École nationale supérieure d'architecture de Lyon (ENSAL)-École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Université Jean Moulin - Lyon 3 (UJML), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon), and Cerutti, Guillaume
Subjects: analyse d'images, répartition phytogéographique, [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], [INFO.INFO-TI]Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV], développement sur Smartphone, reconnaissance de formes, mobilité, fusion de données
Abstract: National audience; L'urbanisation de ces dernières décennies et l'intérêt croissant pour les nouvelles technologies ont conduit l'homme à s'éloigner de la nature et à ne plus connaître son environnement. Ainsi, par exemple, peu de gens savent reconnaître les espèces d'arbres les plus communes en France. On constate par ailleurs que tout le monde, ou presque, possède désormais Smartphone. Il ne s'agit pas de simples appareils permettant uniquement de téléphoner mais de véritables téléphones intelligents intégrant des fonctionnalités de prise de photos, de vidéos, de géolocalisation, de connexion à Internet, et autres capteurs etc. L'idée du projet ReVeS est d'utiliser de tels outils pour ré-apprendre à l'homme à (re)connaître les végétaux qui l'entourent. Plus précisément, il a pour objectif de développer un outil permettant à un utilisateur de Smartphone de reconnaître, dans un premier temps, les arbres et arbustes à partir de leurs feuilles. Des travaux sont également en cours sur les autres plantes à fleurs. Le scénario typique visé par le projet ReVeS est celui d'un promeneur qui se ballade en campagne, ou en montagne, et souhaite obtenir des informations sur une espèce de plante à partir d'une (ou plusieurs) photos (ou vidéos) de ses feuilles (et de ses fleurs). Les verrous scientifiques posés par un tel outil sont nombreux. Ils concernent tout d'abord le traitement d'images ou de vidéos. En effet, en supposant que l'utilisateur n'a d'autre outil que son Smartphone, cela implique de savoir segmenter des feuilles ou des fleurs sur fonds complexes (naturels), de savoir extraire de manière automatique les descripteurs de forme, de couleur, de texture pertinents, de savoir éventuellement calculer des statistiques de formes, etc ; tout ceci avec une possibilité d'interaction intuitive avec l'utilisateur que l'on n'a pas lorsque l'on traite des images ou des vidéos sur un ordinateur. Certains verrous sont également d'ordre géographique puisque la possibilité de géolocalisation nous conduit naturellement à exploiter les connaissances phytogéographique, géologiques et la répartition des espèces en France. Ensuite, la fusion de toutes ces données éventuellement complétées par d'autres informations (date, météo par exemple) constitue un véritable défit. Enfin, l'étude des usages d'un tel dispositif nous semble particulièrement intéressante. En effet, il pourrait ouvrir la voie à de nouvelles recherches dédiées aux espaces naturels. Il pourrait également être utilisé dans le cadre de parcs urbains ou être appliqué à la végétation sauvage dans la ville qui devient une question écologique importante. Ainsi, de multiples questions pourront être traitées : science citoyenne, conservation de la nature, serious game environnemental, web 2.0, etc.

149. Hierarchical skeleton for shape matching

Author: Julien Mille, Aurélie Leborgne, Laure Tougne, LEBORGNE, Aurélie, Reconnaissance de Végétaux Récréative, Interactive et Educative sur Smartphone - - ReVeRIES2015 - ANR-15-CE38-0004 - AAPG2015 - VALID, Extraction de Caractéristiques et Identification (imagine), Laboratoire d'InfoRmatique en Image et Systèmes d'information (LIRIS), Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Université Lumière - Lyon 2 (UL2), Laboratoire d'Informatique Fondamentale et Appliquée de Tours (LIFAT), Université de Tours (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ANR-15-CE38-0004,ReVeRIES,Reconnaissance de Végétaux Récréative, Interactive et Educative sur Smartphone(2015), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Tours-Institut National des Sciences Appliquées - Centre Val de Loire (INSA CVL), and Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Subjects: Matching (graph theory), business.industry, hierarchical skeleton, matching, pruning, pattern recognition, ComputingMethodologies_IMAGEPROCESSINGANDCOMPUTERVISION, [INFO.INFO-CV]Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], 020207 software engineering, Pattern recognition, 02 engineering and technology, Skeleton (category theory), Euclidean distance, [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], Pattern recognition (psychology), Morphological skeleton, 0202 electrical engineering, electronic engineering, information engineering, 020201 artificial intelligence & image processing, Topological skeleton, Artificial intelligence, business, Pruning (morphology), Smoothing, Mathematics, ComputingMethodologies_COMPUTERGRAPHICS
Abstract: International audience; The skeleton is an efficient and complete shape descriptor often used for matching. However, existing skeleton-based shape matching methods are computationally intensive. To reduce the algorithmic complexity, we propose to exploit the natural hierarchy of the skeleton. The aim is to quantify the importance of skeleton branches to guide the shape matching algorithm, in order to match branches having the same order of importance. Our method is based on successive shape smoothing operations and on the deformability of the skeleton to adapt it to each smoothed shape. Moreover, we show that our method is independent from the initial skeleton.

150. Three dimensional discrete morphing: Application to medical atlas construction

Author: Issameddine Boukhriss, Serge Miguet, Laure Tougne, and TOUGNE, Laure
Subjects: [INFO.INFO-CV] Computer Science [cs]/Computer Vision and Pattern Recognition [cs.CV], [INFO.INFO-TI] Computer Science [cs]/Image Processing [eess.IV]

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