Detecção de região saliente em imagens usando dissimilaridade de cor e amostragem por pixeis aleatórios

The purpose of this work is to demonstrate and to assess a simple algorithm for automatic estimation of the most salient region in an image, that have possible application in computer vision. The algorithm uses the connection between color dissimilarities in the image and the image’s most salient region. The algorithm also avoids using image priors. Pixel dissimilarity is an informal function of the distance of a specific pixel’s color to other pixels’ colors in an image. We examine the relation between pixel color dissimilarity and salient region detection on the MSRA1K image dataset. We propose a simple algorithm for salient region detection through random pixel color dissimilarity. We define dissimilarity by accumulating the distance between each pixel and a sample of n other random pixels, in the CIELAB color space. An important result is that random dissimilarity between each pixel and just another pixel (n = 1) is enough to create adequate saliency maps when combined with median filter, with competitive average performance if compared with other related methods in the saliency detection research field. The assessment was performed by means of precision-recall curves. This idea is inspired on the human attention mechanism that is able to choose few specific regions to focus on, a biological system that the computer vision community aims to emulate. We also review some of the history on this topic of selective attention.

O objetivo deste trabalho é demonstrar e avaliar um algoritmo simples de estimação automática da região mais saliente em uma imagem, com possíveis usos em visão computacional. O algoritmo explora a relação entre dissimilaridades de cores na imagem e a região mais saliente da imagem. Este algoritmo não recorre a hipóteses prévias sobre o conteúdo das cenas processadas. Dissimilaridade entre pixeis é uma função informal da distância entre as cores de um pixel específico e outros pixeis de uma imagem. Examina-se a relação entre dissimilaridade de cor entre pixeis aleatórios da imagem e detecção de regiões salientes no conjunto de dados MSRA1K. Propomos um algoritmo simples para a detecção de regiões salientes através da dissimilaridade entre pares de pixeis amostrados aleatoriamente na imagem. Computa-se a dissimilaridade acumulando a distância entre as cores de cada pixel e uma amostra aleatória de n outros pixeis, no espaço de cores CIELAB. Um resultado relevante descoberto é que a dissimilaridade de cada pixel com uma amostra aleatória de tamanho unitário é suficiente para criar mapas de saliência funcionais quando combinada com um filtro da mediana, mantendo um desempenho comparável ao de outros algoritmos relacionados na área de detecção de regiões salientes. A métrica adotada para a análise de desempenho foi a curva de abrangência-precisão. As ideias deste trabalho foram inspiradas no mecanismo de atenção visual humana que é capaz de selecionar poucas regiões para concentrar a atenção, e que é um mecanismo biológico que a comunidade de visão computacional objetiva reproduzir. Também revisamos parte da história da atenção seletiva.