하이퍼그래프 모델 기반의 장면 이미지 분류 기법

Abstract

이미지를 각각의 카테고리로 분류하는 일은 컴퓨터 비전 분야의 중요한 문제 중 하나이다. 그러나 이미지에 존재하는 가변성, 모호성, 스케일 문제 등으로 인해 매우 도전적인 문제라고 할 수 있다. 본 논문에서는 장면 이미지를 구성하는 시멘틱 속성들의 고차원의 상호작용 관계를 고려 가능한 하이퍼그래프 기반의 모델링 기법을 제시하고 이를 장면 이미지 분류에 적용한다. 각 장면 카테고리에 준최적화된 하이퍼그래프를 생성하기 위해 확률 부분공간 기법에 기반을 둔 탐색기법을 제안하고, 이들 부분 공간 내에 속한 시멘틱 속성들의 발현량을 축약하기 위한 우도비 기반의 선형 변환 기법을 제안한다. 제안한 기법의 우수성을 검증하기 위한 실험을 통하여 제시한 기법을 통해 생성된 특징 벡터의 분별력이 기존의 기법들에서 사용된 특징 벡터들의 분별력보다 우수함을 보인다. 또한 제안한 기법을 장면 분류 데이터에 적용한 결과 기존의 기법들과 비교하여 경쟁력 있는 분류 성능을 보인다. 제안 한 기법은 이미지 분류에서 일반적으로 사용 되는 기법인 BoW+SPM 모델과 비교하여 3~4%이상의 성능 향상을 보였다. Image classification is an important problem in computer vision. However, it is a very challenging problem due to the variability, ambiguity and scale change that exists in images. In this paper, we propose a method of a hypergraph based modeling can consider the higher-order relationships of semantic attributes of a scene image and apply it to a scene image classification. In order to generate the hypergraph optimized for specific scene category, we propose a novel search method based on a probabilistic subspace method and also propose a method to aggregate the expression values of the member semantic attributes that belongs to the searched subsets based on a linear transformation method via likelihood based estimation. To verify the superiority of the proposed method, we showed that the discrimination power of the feature vector generated by the proposed method is better than existing methods through experiments. And also, in a scene classification experiment, the proposed method shows a competitive classification performance compared with the conventional methods.