A study on media categorization using the latent Dirichlet allocation method

Orientador: Siome Klein GoldensteinDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de ComputaçãoResumo: Com o crescimento das bases de imagem digitais, motivado principalmente pela popularização da World Wide Web, bem como a massificação de dispositivos de captura digital de imagens, o processamento e extração de informações semânticas destas imagens cresce em importância. A informação encerrada nestas imagens não tem significado semântico imediato, sendo necessário o uso de técnicas para capturá-la. A abordagem trivial, que envolve a anotação das imagens por humanos se torna falha à medida que o tamanho das bases cresce, sendo necessário voltar-se para métodos mais sofisticados. Esta dissertação estudou a aplicação do método Latent Dirichlet Allocation em bases de imagens digitais, verificando a performance do algoritmo utilizando quatro métodos distintos de criação de dicionários visuais. Este trabalho mostrou que a combinação de diferentes descritores capturando aspectos distintos das imagens, para a construção de classificadores pelo método Latent Dirichlet Allocation é capaz de obter taxas de acerto médias na faixa de 90%, ainda que cada classificador individualmente não tenha desempenho muito superior à chance. Ainda, os experimentos realizados demonstraram que a influência do tamanho do dicionário e número de tópicos não é significativa, sendo possível construir classificadores com poucos tópicos latentes a partir de poucas palavras visuais, e portanto, eficientes.Abstract: With the growth of digital image databases, mainly motivated by the spread of the World Wide Web and digital capture devices, processing and extraction of semantic information from these images gain importance. The information contained within these images have no immediate semantic meaning and techniques must be used in order to acquire it. The trivial approach, which involves the manual annotation of the images by humans, becomes flawed as the size of the database grows. Using a more sophisticated method is needed. This work studied applications of the Latent Dirichlet Allocation method for digital image databases, verifying the algorithm's performance using four different methods of codewords dictionary generation. It shows that a combination of different descriptors capturing different aspects of the images, aiming at the construction of Latent Dirichlet Allocation -based classifiers, is capable of achieving hit ratios around 90%, even if each of the individual classifiers isn't largely superior to chance. Yet, experiments performed during this work demonstrated that the influence of the codewords dictionary size and the number of topics in the model are not significant, making the construction of small-sized, and thus, efficient classifiers possible.MestradoVisão ComputacionalMestre em Ciência da Computaçã