Segmentazione e definizione di descrittori efficienti di oggetti tridimensionali. 3-SHIRT (PRIN 2006)

Data inizio
9 febbraio 2007
Durata (mesi) 
24
Dipartimenti
Informatica
Responsabili (o referenti locali)
Fusiello Andrea
URL
2006010149_001
Parole chiave
VISIONE COMPUTAZIONALE;GRAFICA COMPUTAZIONALE;REPERIMENTO DELLE INFORMAZIONI;APPRENDIMENTO STATISTICO;RICERCA PER CONTENUTO 3D;REPERIMENTO DI FORME 3D;DESCRITTORI DI FORME 3D;CARATTERISTICHE LOCALI;VALUTAZIONE SPERIMENTALE

I recenti progressi nelle tecniche di modellazione, digitalizzazione e visualizzazione di forme 3D hanno portato ad una esplosione del numero di modelli 3D disponibili su Internet o in archivi specifici. Questo ha dato l’impulso allo sviluppo di sistemi per il reperimento di forme 3D che, data una interrogazione sotto forma di un oggetto, reperiscono gli oggetti simili. Al contrario dei documenti testuali, i modelli 3D non sono facili da reperire. D’altra parte l’impiego di annotazione testuale con un motore di ricerca testuale di tipo convenzionale non produce risultati soddisfacenti, poiché le annotazioni dipendono da fattori come sesso, cultura, età ecc… Al contrario, metodi di interrogazione basati sul contenuto (ovvero sulla forma stessa) funzionano meglio.
Il reperimento di forme basato sul contenuto comprende tre fasi: estrazione dei descrittori, indicizzazione e confronto. Il progetto 3-SHIRT si occuperà di tutti questi aspetti, includendo anche la fase preliminare di analisi delle forme e la valutazione complessiva.
Il tema dell’analisi di forma consiste di tecniche per la rappresentazione semantica degli oggetti 3D, quali: estrazione dello scheletro topologico, estrazione di caratteristiche e segmentazione.
Una delle sfide principali è la definizione di opportuni descrittori canonici per le entità da indicizzare. Siccome i descrittori servono da chiave di ricerca, essi influenzano decisivamente le prestazioni del motore di ricerca in termini di efficienza computazionale e rilevanza dei risultati. Il progetto 3-SHIRT mira a produrre nuovi descrittori caratterizzati dall’essere i) invarianti a trasformazioni più complesse, ii) robusti alle occlusioni, iii) più strettamente collegati alla percezione umana e iv) dal tener conto anche dell’informazione di tessitura (colore) oltre alla geometria.
Per quanto riguarda la fase di confronto, 3-SHIRT prevede la progettazione di metodi di confronto tra forme con particolare enfasi all'approccio basato su apprendimento statistico per modellare la variabilità di oggetti o classi di oggetti.
Il reperimento di forme e modelli tridimensionali è un settore multidisciplinare. Le più semplici tecniche di indicizzazione (indexing) e confronto (matching) sfruttano metodi e algoritmi avanzati e sofisticati, sviluppati nelle comunità di grafica computazionale ed elaborazione delle immagini. Il problema in generale è comunque un problema di reperimento delle informazioni (Information Retrieval, IR), e quindi l’IR fornisce sia un framework per l’intera ricerca sia tecniche specifiche. Questo è vero in particolare per la valutazione, che costituisce un aspetto importante del progetto. In 3-SHIRT sono pianificati due stadi di valutazione: una valutazione formativa a metà progetto e una valutazione finale a fine progetto. La valutazione formativa sarà una valutazione ad ampio spettro: progetteremo esperimenti basati su differenti nozioni di pertinenza; useremo entrambe le metodologie possibili (studi utente e test collection) e diverse metriche. La valutazione finale si concentrerà sugli aspetti specifici che emergeranno dalla valutazione formativa.

Enti finanziatori:

Ministero dell'Istruzione dell'Università e della Ricerca
Finanziamento: assegnato e gestito dal dipartimento
Programma: COFIN - Progetti di Ricerca di Interesse Nazionale

Partecipanti al progetto

Andrea Giachetti
Professore associato
Aree di ricerca coinvolte dal progetto
Sistemi intelligenti
Computing methodologies - Computer graphics

Attività

Strutture