Evaluating human-computer interaction techniques for content-based image retrieval systems through a case study

A recuperação de imagens baseada em conteúdo, amplamente conhecida como CBIR (do inglês Content-Based Image Retrieval), é um ramo da área da computação que vem crescendo muito nos últimos anos e vem contribuindo com novos desafios. Sistemas que utilizam tais técnicas propiciam o armazenamento e manipulação de grandes volumes de dados e imagens e processam operações de consultas de imagens a partir de características visuais extraídas automaticamente por meio de métodos computacionais. Esses sistemas devem prover uma interface de usuário visando uma interação fácil, natural e atraente entre o usuário e o sistema, permitindo que o usuário possa realizar suas tarefas com segurança, de modo eficiente, eficaz e com satisfação. Desse modo, o design da interface firma-se como um elemento fundamental para o sucesso de sistemas CBIR. Contudo, dentro desse contexto, a interface do usuário ainda é um elemento constituído de pouca pesquisa e desenvolvimento. Um dos obstáculos para eficácia de design desses sistemas consiste da necessidade em prover aos usuários uma interface de alta qualidade para permitir que o usuário possa consultar imagens similares a uma dada imagem de referência e visualizar os resultados. Para atingir esse objetivo, este trabalho visa analisar a interação do usuário em sistemas de recuperação de imagens por conteúdo e avaliar sua funcionalidade e usabilidade, aplicando técnicas de interação humano-computador que apresentam bons resultados em relação à performance de sistemas com grande complexidade, baseado em um estudo de caso aplicado à medicinaThe content-based image retrieval (CBIR) is a challenging area of the computer science that has been growing in a very fast pace in the last years. CBIR systems employ techniques for extracting features from the images, composing the features vectores, and store them together with the images in data bases management system, allowing indexing and querying. CBIR systems deal with large volumes of images. Therefore, the feature vectors are extracted by automatic methods. These systems allow to query the images by content, processing similarity queries, which inherently demands user interaction. Consequently, CBIR systems must pay attention to the user interface, aiming at providing friendly, intuitive and attractive interaction, leading the user to do the tasks efficiently, getting the desired results, feeling safe and fulfilled. From the points highlighted beforehand, we can state that the human-computer interaction (HCI) is a key element of a CBIR system. However, there is still little research on HCI for CBIR systems. One of the requirements of HCI for CBIR is to provide a high quality interface to allow the user to search for similar images to a given query image, and to display the results properly, allowing further interaction. The present dissertation aims at analyzing the user interaction in CBIR systems specially suited to medical applications, evaluating their usability by applying HCI techniques. To do so, a case study was employed, and the results presente