Image segmentation by color classification: a neural approach.

A presente dissertação aborda a segmentação de imagens coloridas através do processo de classificação de cores, isto é, a segmentação de imagens baseada no atributo cor dos pixels. O problema a ser tratado diz respeito à obtenção de uma classificação de cores tão próxima à humana quanto o possível. Em outros termos, busca-se uma classificação robusta à variação de grandezas como a iluminação ou brilho da cor, além de ser tolerante a erros no processo de amostragem. Tal problemática é encontrada em diversas situações práticas que sofram influência do ambiente, sobretudo no domínio de aplicação: o futebol de robôs. Com relação a tal problema, diversas questões permanecem abertas, tais como a forma de representação de cores e o tipo de classificador capaz de maximizar o desempenho da classificação. As modelagens clássicas, de forma geral, têm se mostrado inadequadas nesse contexto, estimulando-nos a buscar novas soluções. Assim sendo, apresentamos um classificador utilizando uma das técnicas que tem mostrado grande aplicabilidade nesse âmbito: as redes neurais artificiais. A aplicabilidade da técnica esbarra na obtenção de uma generalização adequada por parte da rede para o problema proposto, o que implica na necessidade de uma metodologia para o fornecimento de exemplos na fase de treinamento da rede. Desta forma, além da modelagem e implementação do classificador, buscamos proceder uma investigação a cerca de sua generalização em contextos diversos para situações não presentes no universo de treinamento, visando determinar o conjunto de fatores (sistema de representação de cores, metodologia de fornecimento de exemplos e arquitetura de rede) que maximizem o desempenho do classificador.The present work approaches the segmentation of colored images through the process of color classification, i.e., the segmentation of images based on the color attribute of pixels. We look for a color classification as close as possible of human classification. In other words, we look for a robust classification with respect to the variation of illumination and color brightness, which tries to be tolerant to errors in the sampling process. We may find such kind of problems is various practical situations, for instance, situations that is influenced from the environment in the application domain: the robotic soccer. With regard to this problem, there are still diverse questions that remain unsolved, such as color representation form and type of classifier which maximizes the classification performance. In fact, classic models have shown to be inadequate in this context, in general, stimulating us to investigate new solutions. In our work, we present a classifier using one technique that has shown great applicability in this scope: the artificial neural networks. In order to obtain a correct generalization in the network, we faced the necessity to build a methodology to supply examples in the training phase of the network. In short, we model and implement a classifier, while searching to asses about its generalization power in different contexts and in the universe of training, so as to determine the set of factors (system of representation of colors, methodology of supply of examples and architecture of network) that maximizes its performance