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Dealing with uncertainty: a human perception approach in image processing
(2019) Marco Detchart, Cedric; López Molina, Carlos; Fernández Fernández, Francisco Javier; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika
Una de las maneras de abordar la comparación entre objetos es mediante el uso de la similitud (comparando sus atributos comunes) o la disimilitud (comparando sus diferencias). La similitud ha sido estudiada de maneras muy diversas, desde muchos puntos de vista y en una variedad de campos tales que la psicología, la neurociencia o las matemáticas. Uno de los principales temas en los que las distancias y las similitudes han sido abordadas es a través de la lógica difusa, que permite implementar una perspectiva humana en las medidas de comparación, aportando una herramienta que permite capturar la incertidumbre inherente en la percepción de la distancia. Dentro de este contexto de la comparación y la similitud, encontramos un concepto relacionado, como es la correspondencia de características. Este concepto es una de las técnicas más utilizada en la detección de patrones o la evaluación del rendimiento de un algoritmo. En esta tesis doctoral hemos estudiado la similitud en el contexto de la lógica difusa junto con una serie de propuestas en las que tiene cabida. Entre otras, podemos citar la extracción de patrones en el análisis de huellas dactilares, cuyo estudio ha llevado en esta tesis al desarrollo de nuevos conceptos como las Funciones de Equivalencia Restringidas Radiales y las Medidas de Similitud Radiales, que modelan la similitud percibida entre datos radiales, tanto escalares como vectoriales. Además, como un estudio más explícito de las distancias en la lógica difusa, hemos abordado el estudio de las distancias, las medidas de similitud y la entropía en conjuntos difusos intervalo-valorados. Para ello, hemos incluido la amplitud del intervalo en el cálculo de las medidas. Esta condición adicional nos ha permitido conectar la incertidumbre contenida en el intervalo final con la del intervalo inicial. Finalmente, de manera complementaria hemos estudiado la aplicación de nuestros resultados teóricos en tareas de procesamiento de imagen. Hemos desarrollado un detector de bordes mediante el uso de funciones monótonas direccionalmente ordenadas y técnicas de toma de decisión por consenso. Además, hemos realizado un estudio que recoge las diferentes técnicas de análisis de calidad para los métodos de extracción de bordes, resultando en una nueva taxonomía de los diferentes métodos y un análisis de su comportamiento, mostrando que ninguno de los métodos es más adecuado que otro, siendo equivalentes entre si.
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Some properties and construction methods for ordered directionally monotone functions
(IEEE, 2017-08-24) Sesma Sara, Mikel; Marco Detchart, Cedric; Bustince Sola, Humberto; Barrenechea Tartas, Edurne; Lafuente López, Julio; Kolesárová, Anna; Mesiar, Radko; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Institute of Smart Cities - ISC
In this work we propose a new generalization of the notion of monotonicity, the so-called ordered directionally monotonicity. With this new notion, the direction of increasingness or decreasingness at a given point depends on that specific point, so that it is not the same for every value on the domain of the considered function.
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Neuro-inspired edge feature fusion using Choquet integrals
(Elsevier, 2021) Marco Detchart, Cedric; Lucca, Giancarlo; López Molina, Carlos; Miguel Turullols, Laura de; Pereira Dimuro, Graçaliz; Bustince Sola, Humberto; Estadística, Informática y Matemáticas; Estatistika, Informatika eta Matematika; Universidad Pública de Navarra / Nafarroako Unibertsitate Publikoa
It is known that the human visual system performs a hierarchical information process in which early vision cues (or primitives) are fused in the visual cortex to compose complex shapes and descriptors. While different aspects of the process have been extensively studied, such as lens adaptation or feature detection, some other aspects, such as feature fusion, have been mostly left aside. In this work, we elaborate on the fusion of early vision primitives using generalizations of the Choquet integral, and novel aggregation operators that have been extensively studied in recent years. We propose to use generalizations of the Choquet integral to sensibly fuse elementary edge cues, in an attempt to model the behaviour of neurons in the early visual cortex. Our proposal leads to a fully-framed edge detection algorithm whose performance is put to the test in state-of-the-art edge detection datasets.

Marco Detchart, Cedric

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