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Enregistrement W4242794374 · doi:10.32920/ryerson.14651541.v1

Robust Image Labeling Using Conditional Random Fields

2021· preprint· en· W4242794374 sur OpenAlexaff
Maryam Nematollahi Arani

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineComputer Science
ThématiqueImage Retrieval and Classification Techniques
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésConditional random fieldArtificial intelligenceDiscriminative modelComputer scienceGraphical modelPattern recognition (psychology)Feature (linguistics)Cognitive neuroscience of visual object recognitionSemantics (computer science)Mixture modelMachine learningComputer visionObject (grammar)

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Object recognition has become a central topic in computer vision applications such as image search, robotics and vehicle safety systems. However, it is a challenging task due to the limited discriminative power of low-level visual features in describing the considerably diverse range of high-level visual semantics of objects. Semantic gap between low-level visual features and high-level concepts are a bottleneck in most systems. New content analysis models need to be developed to bridge the semantic gap. In this thesis, algorithms based on conditional random fields (CRF) from the class of probabilistic graphical models are developed to tackle the problem of multiclass image labeling for object recognition. Image labeling assigns a specific semantic category from a predefined set of object classes to each pixel in the image. By well capturing spatial interactions of visual concepts, CRF modeling has proved to be a successful tool for image labeling. This thesis proposes novel approaches to empowering the CRF modeling for robust image labeling. Our primary contributions are twofold. To better represent feature distributions of CRF potentials, new feature functions based on generalized Gaussian mixture models (GGMM) are designed and their efficacy is investigated. Due to its shape parameter, GGMM can provide a proper fit to multi-modal and skewed distribution of data in nature images. The new model proves more successful than Gaussian and Laplacian mixture models. It also outperforms a deep neural network model on Corel imageset by 1% accuracy. Further in this thesis, we apply scene level contextual information to integrate global visual semantics of the image with pixel-wise dense inference of fully-connected CRF to preserve small objects of foreground classes and to make dense inference robust to initial misclassifications of the unary classifier. Proposed inference algorithm factorizes the joint probability of labeling configuration and image scene type to obtain prediction update equations for labeling individual image pixels and also the overall scene type of the image. The proposed context-based dense CRF model outperforms conventional dense CRF model by about 2% in terms of labeling accuracy on MSRC imageset and by 4% on SIFT Flow imageset. Also, the proposed model obtains the highest scene classification rate of 86% on MSRC dataset.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,002
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,005
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Méthodes · Signal consensuel: Méthodes
Score de désaccord entre enseignants0,010
Score d'incertitude au seuil0,020

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0020,005
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0010,001
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,002
Bibliométrie0,0020,002
Études des sciences et des technologies0,0010,002
Communication savante0,0010,002
Science ouverte0,0030,001
Intégrité de la recherche0,0020,002
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0030,001

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,069
Tête enseignante GPT0,294
Écart entre enseignants0,225 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreMéthodes

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2021
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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