Complex networks in computer vision, with applications in bioinformatics

Redes complexas é uma área de estudo relativamente recente, que tem chamado a atenção da comunidade científica e vem sendo aplicada com êxito em diferentes áreas de atuação tais como redes de computadores, sociologia, medicina, física, matemática entre outras. Entretanto a literatura demonstra que poucos são os trabalhos que empregam redes complexas na extração de características de imagens para posterior analise ou classificação. Dada uma imagem é possível modela-la como uma rede, extrair características topológicas e, utilizando-se dessas medidas, construir o classificador desejado. Esse trabalho objetiva, portanto, investigar mais a fundo esse tipo de aplicação, analisando novas formas de modelar uma imagem como uma rede complexa e investigar diferentes características topológicas na caracterização de imagens. Como forma de analisar o potencial das técnicas desenvolvidas, selecionamos um grande desafio na área de visão computacional: identificação vegetal por meio de análise foliar. A identificação vegetal é uma importante tarefa em vários campos de pesquisa como biodiversidade, ecologia, botânica, farmacologia entre outros.Complex networks is a relatively recent field of study, that has called the attention of the scientific community and has been successfully applied in different areas such as computer networking, sociology, medicine, physics, mathematics and others. However the literature shows that there are few works that employ complex networks in feature extraction of images for later analysis or classification. Given an image, it can be modeled as a network, extract topological features and, using these measures, build the classifier desired. This work aims, therefore, investigate this type of application, analyzing new forms of modeling an image as a complex network and investigate some topological features to characterize images. In order to analyze the potential of the techniques developed, we selected a major challenge in the field of computer vision: plant identification by leaf analysis. The plant identification is an important task in many research fields such as biodiversity, ecology, botany, pharmacology and others