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Sbastien PERIN DEA PTI

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Formalisation et Oprationalisation de Connaissances Graphiques pour lInteroprabilit en analyse dimage de document. Sbastien PERIN DEA PTI. Plan. Introduction lanalyse de documents graphiques, Extraction de primitives graphiques, Formalisme et reprsentation des connaissances, - PowerPoint PPT Presentation

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  • Formalisation et Oprationalisation

    de Connaissances Graphiques pour lInteroprabilit en

    analyse dimage de document.Sbastien PERIN DEA PTI

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  • PlanIntroduction lanalyse de documents graphiques,Extraction de primitives graphiques,Formalisme et reprsentation des connaissances,Formalisme adopt,Contributions,Mise en uvre,Conclusions et perspectives,

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  • Introduction lanalyse de documents graphiquesLanalyse dimages de documents graphiques

    Lextraction de primitives graphiques en 3 tapes.

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  • Extraction de primitives graphiques (1)tude bibliographiqueLes techniques dextraction bas niveau :

    ApproximationLigne, cercle, courbe [Rosin,West95]Construction dobjets

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  • Extraction de primitives graphiques (2)Comparaison dapproches [Delalandre03]Les objets manipuls prochesTraitements granulaires communsCombinaisons: valuation dapproches,

    approches hybrides,

    coopration dapproches Problmatique : Lchange des connaissances graphiques permettant linteroprabilit.

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  • Formalisme et reprsentation des connaissances (1)tude bibliographique :Les diffrents types de formalismes [Kayser97] : base de rgles [Paulson99] (ex : Faire Action si Condition(s) )

    base de frames [Minsky75] (ex: )

    base de graphes [Lacomme03] (ex: )

    Orients donnes (listes, matrices, ) [Lucas86]

    Reprsentations :Formats [Wilkinson00]Langages de reprsentation [Kayser97]

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  • Formalisme et reprsentation des connaissances (2)Quelques formalismes et reprsentations des connaissances graphiques :

    Formalisme vectoriel et graphe est privilgiFormalisme choisi pour linteroprabilit est base dune structure de graphes

    FormalismeReprsentation[SVG-01]Vectoriel + listesLangage balis XML[DXF-80]Vectoriel + listesFormat de donnes[CGM-97]Vectoriel + graphes+ symboliqueFormat de donnes[Ah Soon01]Vectoriel + rgles+ symboliqueLangage[Allanic00]Vectoriel + graphesFormat de donnes[Hilaire01]Vectoriel + graphes[Pasternak95]Vectoriel + rgles + symboliqueLangage[Ramel00]Vectoriel + graphes[Song02]Vectoriel + graphes

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  • Le formalisme adopt (1)Lobjet graphique :

    Les donnes :

    Les attributs graphiques :

    Les donnes :

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  • Le formalisme adopt (2)Lobjet graphique :

    Primitives, listes, et graphes Les listes :

    Les graphes :

    Formalisation des connaissances graphiques par des graphes relationnels attribus pyramidaux. [Jolion90]

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  • Le formalisme adopt (3)Standard :Objet graphique :

    Attribut graphique :

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  • Le formalisme adopt (4)Exemple : Image de dpartPlusieurs reprsentations possibles Aucune nest privilgieReprsentation 1Reprsentation 2Reprsentation 3Reprsentation 4Reprsentation 5

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  • Le formalisme adopt (5)Mcanisme dexternalisation des connaissances :

    Lecture/critureExemple avec un point :

    Exemple dune ligne :

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  • Le formalisme adopt (6)Mcanisme de requtes lmentaire de type procdural, par le contenu et/ou par la structure appliqu aux graphes et/ou listes.Contenu : tests des types dobjetStructure : nombre dobjet, bouclage, etc.Exemple :TraitementPolygonalisationSubstitution des listes de points par des listes de lignes

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  • Le formalisme adopt (7)Le formalisme est cod en C++, bas sur la STL et la GTL, et sappuie sur le polymorphisme, lidiome de constructeur virtuel, chargement dynamique dobjet,21 classes pour les objets et attributs graphiques, 7 classes pour les traitements,56 fichiers 130 Ko de code.

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  • Contributions (1)Introduction : La librairie de modlisation lchange de connaissances graphiquesDveloppement plate forme de traitement bas sur la librairie modlisation :lextraction de primitives graphiquesla combinaison des diffrentes mthodesPrsentation des traitement de la plate forme :PolygonalisationAppariement de contoursConstruction de courbes

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  • Contributions (2)PolygonalisationLa corde [Douglas,Peucker73].Entre : liste de points et seuilSortie : Liste de lignes.

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  • Contributions (3)PolygonalisationLe split & merge [Pavlidis, Horowitz74] , ou division-fusion.Entre : liste de points et seuilSortie : Liste de lignes.

    limination des parasites

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  • Contributions (4)Appariement de contoursLalgorithme dappariement de contours [Han94] se dcompose en 5 tapes :Test dappariement (critres : vecteurs non-connects, de sens opposs, superposition de leurs projections axiales) Calcul de ces 3 critres logiquesFiltrage des appariements loigns Tri logique des propositions dappariementAppariementConstruction de quadrilatres.[Ramel00]

    ContourQuadrilatres

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  • Contributions (5)Construction de courbesInterpolation par des courbes de Bzier [Zorin02].

    Interpolation par des courbes de Bzier cubiques :P(t)=(1-t)3.P0+3.t.(1-t).P1+3.t.(1-t).P2+t3.P3.

    Intrt technologique : courbures, portage vers SVG.

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  • Contributions (6)Le systme repose sur une plate forme de traitement sappuyant sur la modlisationEn langage C++39 fichiers 45 Ko de code

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  • Mise en uvre (1)Exemple 1La mise en uvre repose sur la chane de traitements suivante :

    De limage originale lextraction donne des listes de point, des points isols et des jonctions potentielles.ExtractionPolygonalisationConstruction de courbes

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  • Mise en uvre (2)Exemple 1Listes de points

    La polygonalisationremplace par des listes de lignes

    Les listes de lignes sont remplacespar des listes de courbe

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  • Mise en uvre (3)Exemple 2Approche contourContourVectorisationConstructionQuadrilatresEffet de bords

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  • Conclusions et PerspectivesConclusions :Lobjectif est atteint : les connaissances graphiques peuvent circuler entre traitements linteroprabilitLes traitements possibles sont :La cordeLe Split & MergeAppariement de contourInterpolation par courbe de BzierPerspectives :Formaliser lapproche base de requtes (langage de requte par la structure XPath, RDF-QL)Dvelopper la plate forme de traitementsPour :Permettre des scnarios pour la combinaison des traitements pour lextraction de primitives graphiques

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  • Bibliographie (1)[Lam95] L. Lam and C.Y. Suen, An Evaluation of Parallel Thinning Algorithms for Character Recognition, 1995[Tombre99] K. Tombre and C. Ah-Soon and P. Dosch and G. Masini and S.Tabbone, Stable and Robust Vectorization : How to Make the Right Choices, 1999[Abl&Prid00] S. Ablameyko and T.P. Pridmore, Machine Interpretation of Line Drawing Images, 2000[Dori99] D. Dori, Sparse Pixel Vectorisation : An Algorithm and its Performance Evaluation, 1999[Song03] J. Song and M.R. Lyu and M. Cai and and S. Cai, Graphic Object Recognition from Binary Images: a Survey and an Integrated Paradigm, 2003[Burge98] M. Burge and W.G. Kropatsh, A Minimal Line Property Preserving Representation of Line Images, 1998[Chen94] Y.S. Chen, Segmentation and Association Among Lines and Junctions for a Line Image, 1994[Cao00] R. Cao and C.L. Tan, A Model of Stroke Extraction from Chinese Character Images, 2000[Vaxivire95] P. Vaxivire and K. Tombre, Subsampling : A Structural Approach to Technical Document Vectorisation, 1995[Su02] Y.M. Su and J.F Wang, A Learning Process to the Identification of Feature Points on Chinese Characters, 2002[Chen00] J. Chen and Y. Sato and S. Tamura, Orientation Space Filtering for Multiple Orientation Line Segmentation, 2000[Rosin,West95] P.L. Rosin and G.A.W. West, Nonparametric Segmentation of Curves Into Various Representations, 1995[Hilaire01] X. Hilaire, Ranvec and the Arc Segmentation Contest, 2001[Ramel00] J.Y. Ramel, N. Vincent, H Emptoz, A structural representation for understanding line-drawing images, 2000.[Han94] C.C. Han, K.C. Fahn, Skeleton generation of engineering drawings via contour matching, 1994.

    Rfrences

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  • Bibliographie (2)[Delalandre03] M. Delalandre, E. Trupin, J.M. Ogier, Local Structural Analysis: a Primer, GREC 2003[Kayser97] D. Kayser, La Reprsentation des Connaissances, 1997[Paulson99] L.C. Paulson, Logic and Proof, 1999[Minsky75] Minsky, 1975[Lacomme03] P. Lacomme, Algorithmes de Graphes, 2003Lucas86] M. Lucas, Algorithmes et Reprsentation des Donnes, 1986[Wilkinson00] L. Wilkinson, D.J. Rope, D.B. Carr, M.A. Rubin, The Language of Graphics, 2000[AhSoon01] C. Ah-Soon, K. Tombre, Architectural Symbol Recognition Using a Network of Constraints, 2001[Allanic00] H. Allanic, E. Petit, M. Villalon, F. Lopes, Un Outil d'Interprtation d'Image Bas sur un Modle Vectoriel Topologique, 2000[Pasternak95] B. Pasternak and B. Neumann, The Role of Taxonomy in Drawing Interpretation, 1995[Song02] J. Song, F. Su, C. Tai, S. Cai, An Object-Oriented Progressive-Simplification based Vectorisation System for Engineering Drawings: Model, Algorithm and Performance, 2002[Jolion90] J.M. Jolion, Analyse dimages : Le modle pyramidale, Traitement du signal, vol. 7, 5-17, 1990.[Douglas,Peucker73] D. H. Douglas, T. K. Peucker, Algorithm for the reduction of the number of points required to represent a digitized line or its caricature. Can. Cartographer 10(2), 112-122, 1973. [Pavlidis,Horowitz74] T. Pavlidis, S. L. Horowitz, Segmentation of plane curve, IEEE Transactions on Computers, vol. C-23, 1974, 860-870. [Zorin02] D. Zorin, Bezier Curves and B-splines, Blossoming, 2002.

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