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Pursuing automated classification of historic photographic papers from raking light photomicrographs

Authors :
Johnson, Richard
Messier, Paul
Sethares, William A.
Klein, Andrew G.
Brown, Christopher
Do, Anh Hoang
Klausmeyer, Philip
Abry, Patrice
Jaffard, Stéphane
Wendt, Herwig
Roux, Stéphane
Pustelnik, Nelly
Van Noord, Nanne
Van Der Maaten, Laurens
Postma, Eric
Coddington, Jim
Daffner, Lee Ann
Murata, Hanako
Wilhelm, Henry
Wood, Sally
Messier, Mark
Cornell University [New York]
Paul Messier (USA)
University of Wisconsin-Madison
Worcester Polytechnic Institute - WPI (USA)
Worcester Art Museum - WAM (USA)
École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)
Université Paris-Est Créteil Val-de-Marne - Paris 12 (UPEC UP12)
CoMputational imagINg anD viSion (IRIT-MINDS)
Institut de recherche en informatique de Toulouse (IRIT)
Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse 1 Capitole (UT1)
Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées
Tilburg University [Netherlands]
Delft University of Technology (TU Delft)
MoMA Srl
Wilhem imaging research (USA)
Santa Clara University
Indiana University [Bloomington]
Indiana University System
École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)
Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP)
Université de Toulouse (UT)-Toulouse Mind & Brain Institut (TMBI)
Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)
Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3)
Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole)
Université de Toulouse (UT)
Centre National de la Recherche Scientifique - CNRS (FRANCE)
Cornell University (USA)
Ecole Normale Supérieure de Lyon - ENS de Lyon (FRANCE)
Institut National Polytechnique de Toulouse - Toulouse INP (FRANCE)
Université Paris Est Créteil Val de Marne - UPEC (FRANCE)
Université Toulouse III - Paul Sabatier - UT3 (FRANCE)
Université Toulouse - Jean Jaurès - UT2J (FRANCE)
Université Toulouse 1 Capitole - UT1 (FRANCE)
Delft University of Technology - TU Delft (NETHERLANDS)
Indiana University - IU (USA)
Santa Clara University - SCU (USA)
The Museum of Modern Art - MoMA (USA)
Tilburg University (NETHERLANDS)
University of Wisconsin - Madison (USA)
Institut de Recherche en Informatique de Toulouse - IRIT (Toulouse, France)
Creative Computing
Source :
Journal-American Institute of Conservation, Journal-American Institute of Conservation, Maney Publishing, 2014, 53 (3), pp.159-170. ⟨10.1179/1945233014Y.0000000024⟩, Journal-American Institute of Conservation, 2014, 53 (3), pp.159-170. ⟨10.1179/1945233014Y.0000000024⟩, Journal of the American Institute of Conservation, 53(3), 159-170. Maney Publishing
Publication Year :
2014
Publisher :
HAL CCSD, 2014.

Abstract

International audience; Surface texture is a critical feature in the manufacture, marketing, and use of photographic paper. Raking light reveals texture through a stark rendering of highlights and shadows. Though close-up raking light images effectively document surface features of photographic paper, the sheer number and diversity of textures used for historic papers prohibits efficient visual classification. This work provides evidence that automatic, computer-based classification of texture documented with raking light is feasible by demonstrating an encouraging degree of success sorting a set of 120 images made from samples of historic silver gelatin paper. Using this dataset, four university teams applied different image-processing strategies for automatic feature extraction and degree of similarity quantification.All four approaches successfully detected strong affinities and outliers built into the dataset. The creation and deployment of the algorithms was carried out by the teams without prior knowledge of the distributions of similarities and outliers.These results indicate that automatic classification of silver gelatin photographic paper based on close-up texture images is feasible and should be pursued. To encourage the development of other classification schemes, the 120-sample “training” dataset used in this work is available to other academic researchers at http://www.PaperTextureID.org.; La textura superficial es un rasgo crítico en la manufactura, comercialización y uso de papel fotográfico. La luz rasante revela la textura a través de una representación nítida de áreas luminosas y sombras. A pesar de que las imágenes con luz rasante documentan efectivamente las características superficiales del papel fotográfico, la cantidad misma y la diversidad de texturas usadas en papeles históricos hace imposible una clasificación visual eficiente. Este trabajo proporciona evidencias de que la clasificación automática de la textura documentada con luz rasante, realizada por computadora es factible al demostrar un motivante grado de éxito al clasificar un grupo de 120 imágenes hechas de muestras de papel histórico de gelatina de plata. Usando esta base de datos, cuatro equipos universitarios aplicaron diferentes estrategias de procesamiento de imágenes para la extracción automática de rasgos y cuantificación del grado de similitud. Las cuatro estrategias detectaron con éxito afinidades fuertes así como los casos atípicos incluidos en la base de datos. Los equipos crearon y usaron algoritmos sin conocimiento previo de las similitudes y los casos lejanos al promedio. Estos resultados indican que la clasificación automática de papel fotográfico de gelatina de plata basada en imágenes que muestran acercamientos de la textura es viable y debería realizarse. Para incentivar el desarrollo de otros esquemas de clasificación el grupo de 120 muestras de “entrenamiento” usado en este trabajo está disponible para otros investigadores en http://www.PaperTextureID.org.; La texture de la surface du papier photographique est une caractéristique essentielle de sa fabrication, de sa commercialisation et de son utilisation. La lumière rasante révèle la texture du papier par un rendu saisissant des lumières et des ombres. Bien que les gros plans en lumière rasante documentent efficacement les caractéristiques de la surface des papiers photographiques, le nombre et la diversité des textures des papiers historiques empêchent une classification visuelle efficace. Le présent travail démontre que la classification automatique par ordinateur de textures documentées avec une lumière rasante est possible, en démontrant un degré encourageant de succès dans le tri d'un ensemble de 120 images réalisées à partir d'échantillons de papiers historiques au gélatino-bromure d'argent. À partir de ce groupe d'images, quatre équipes universitaires ont appliqué différentes stratégies de traitement d'image afin d'extraire automatiquement des caractéristiques et de quantifier le degré de similitude des papiers. Les quatre approches ont chacune réussi à détecter de fortes affinités, ainsi que des images avec caractéristique aberrante intégrées dans le groupe. La création et le déploiement des algorithmes ont été réalisés par les équipes sans connaissance préalable de la répartition des similitudes et des images aberrantes. Ces résultats indiquent que la classification automatique des papiers photographiques au gélatino-bromure d'argent basée sur des gros plans de texture est possible et doit être poursuivie. Pour encourager le développement d'autres systèmes de classification, les données des 120 échantillons utilisées dans ce travail sont mises à la disposition d'autres chercheurs scientifiques à l'adresse suivante: http://www.PaperTextureID.org.

Details

Language :
English
ISSN :
01971360
Database :
OpenAIRE
Journal :
Journal-American Institute of Conservation, Journal-American Institute of Conservation, Maney Publishing, 2014, 53 (3), pp.159-170. ⟨10.1179/1945233014Y.0000000024⟩, Journal-American Institute of Conservation, 2014, 53 (3), pp.159-170. ⟨10.1179/1945233014Y.0000000024⟩, Journal of the American Institute of Conservation, 53(3), 159-170. Maney Publishing
Accession number :
edsair.dedup.wf.001..bf99253b3e5bffb323ce66d4f3fa290f