Published May 5, 2022 | Version v1
Publication Open

Content-Based Image Retrieval Using Gamma Distribution and Mixture Model

  • 1. University of Management and Technology
  • 2. University of the Punjab

Description

Since the last decade, the complexity of multimedia data, specifically images, is emerging exponentially as millions of images are uploaded by users on daily basis. Searching for a relevant image from such a substantial amount of data is very hectic and resource-demanding. To cope with this issue, researchers are working on content-based image retrieval (CBIR) approaches. This article proposes an efficient and novel probabilistic technique as a solution for content-based image retrieval. The patterns formed by the glyph structure of an image are excavated to yield content representations. These representations are accumulatively used to form a distribution, whereas the characteristics of this distribution represent the semantic structure of the image. In the end, the mixture model for gamma distribution is applied and parameters are refined through maximum likelihood. Furthermore, a mechanism is devised to retrieve matching images having comparable distribution patterns. Experiments show not only that the proposed technique yields a comparable precision to other competitive techniques but it also demonstrates that it is sufficiently efficient with high performance compared as compared to the others and requires unsupervised training.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

منذ العقد الماضي، بدأ تعقيد بيانات الوسائط المتعددة، وخاصة الصور، في الظهور بشكل كبير حيث يتم تحميل ملايين الصور من قبل المستخدمين على أساس يومي. إن البحث عن صورة ذات صلة من مثل هذا الكم الكبير من البيانات أمر محموم للغاية ويتطلب موارد كثيرة. للتعامل مع هذه المشكلة، يعمل الباحثون على مناهج استرجاع الصور القائمة على المحتوى (CBIR). تقترح هذه المقالة تقنية احتمالية فعالة وجديدة كحل لاسترجاع الصور القائمة على المحتوى. يتم حفر الأنماط التي تشكلها البنية الرمزية للصورة لإنتاج تمثيلات للمحتوى. تُستخدم هذه التمثيلات بشكل تراكمي لتشكيل التوزيع، في حين تمثل خصائص هذا التوزيع البنية الدلالية للصورة. في النهاية، يتم تطبيق نموذج الخليط لتوزيع أشعة جاما ويتم تنقيح المعلمات من خلال أقصى احتمال. علاوة على ذلك، تم وضع آلية لاسترداد الصور المتطابقة التي لها أنماط توزيع قابلة للمقارنة. لا تُظهر التجارب فقط أن التقنية المقترحة تنتج دقة مماثلة للتقنيات التنافسية الأخرى ولكنها تُظهر أيضًا أنها فعالة بما فيه الكفاية مع الأداء العالي مقارنة بالآخرين وتتطلب تدريبًا غير خاضع للإشراف.

Translated Description (French)

Depuis la dernière décennie, la complexité des données multimédias, en particulier des images, émerge de manière exponentielle, car des millions d'images sont téléchargées quotidiennement par les utilisateurs. La recherche d'une image pertinente à partir d'une quantité aussi importante de données est très mouvementée et exigeante en ressources. Pour faire face à ce problème, les chercheurs travaillent sur des approches de récupération d'image basée sur le contenu (CBIR). Cet article propose une technique probabiliste efficace et nouvelle comme solution pour la récupération d'images basée sur le contenu. Les motifs formés par la structure glyphique d'une image sont excavés pour produire des représentations de contenu. Ces représentations sont cumulativement utilisées pour former une distribution, alors que les caractéristiques de cette distribution représentent la structure sémantique de l'image. En fin de compte, le modèle de mélange pour la distribution gamma est appliqué et les paramètres sont affinés grâce à une probabilité maximale. En outre, un mécanisme est conçu pour récupérer des images correspondantes ayant des modèles de distribution comparables. Les expériences montrent non seulement que la technique proposée donne une précision comparable à d'autres techniques compétitives, mais elle démontre également qu'elle est suffisamment efficace avec des performances élevées par rapport aux autres et nécessite une formation non supervisée.

Translated Description (Spanish)

Desde la última década, la complejidad de los datos multimedia, específicamente las imágenes, está surgiendo exponencialmente a medida que los usuarios suben millones de imágenes a diario. La búsqueda de una imagen relevante a partir de una cantidad tan sustancial de datos es muy agitada y requiere muchos recursos. Para hacer frente a este problema, los investigadores están trabajando en enfoques de recuperación de imágenes basados en el contenido (CBIR). Este artículo propone una técnica probabilística eficiente y novedosa como solución para la recuperación de imágenes basada en contenido. Los patrones formados por la estructura glifo de una imagen se excavan para producir representaciones de contenido. Estas representaciones se utilizan acumulativamente para formar una distribución, mientras que las características de esta distribución representan la estructura semántica de la imagen. Al final, se aplica el modelo de mezcla para la distribución gamma y los parámetros se refinan a través de la máxima probabilidad. Además, se diseña un mecanismo para recuperar imágenes coincidentes que tienen patrones de distribución comparables. Los experimentos muestran no solo que la técnica propuesta produce una precisión comparable a otras técnicas competitivas, sino que también demuestra que es lo suficientemente eficiente con un alto rendimiento en comparación con las demás y requiere entrenamiento sin supervisión.

Files

8674038.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:d4b2322102c778f5b56ec70daf878890
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
استرجاع الصور القائمة على المحتوى باستخدام توزيع غاما ونموذج الخليط
Translated title (French)
Récupération d'images basée sur le contenu à l'aide d'un modèle de distribution et de mélange gamma
Translated title (Spanish)
Recuperación de imágenes basada en contenido utilizando el modelo de distribución y mezcla gamma

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4229031388
DOI
10.1155/2022/8674038

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Yemen

References

  • https://openalex.org/W306662213
  • https://openalex.org/W1486632395
  • https://openalex.org/W1510086948
  • https://openalex.org/W1541441755
  • https://openalex.org/W1985690171
  • https://openalex.org/W2004090408
  • https://openalex.org/W2021249919
  • https://openalex.org/W2049633694
  • https://openalex.org/W2056612043
  • https://openalex.org/W2062370305
  • https://openalex.org/W2068417771
  • https://openalex.org/W2069562432
  • https://openalex.org/W2072658201
  • https://openalex.org/W2076622638
  • https://openalex.org/W2080928936
  • https://openalex.org/W2103220603
  • https://openalex.org/W2107500316
  • https://openalex.org/W2119263246
  • https://openalex.org/W2120211304
  • https://openalex.org/W2134320740
  • https://openalex.org/W2145023731
  • https://openalex.org/W2153605240
  • https://openalex.org/W2155214175
  • https://openalex.org/W2159132424
  • https://openalex.org/W2165363188
  • https://openalex.org/W2166660898
  • https://openalex.org/W2595326656
  • https://openalex.org/W2769908547
  • https://openalex.org/W2786671750
  • https://openalex.org/W2797746357
  • https://openalex.org/W2807719128
  • https://openalex.org/W3003530745
  • https://openalex.org/W3099411820
  • https://openalex.org/W3134994547
  • https://openalex.org/W3136995544
  • https://openalex.org/W3147329690
  • https://openalex.org/W3164442843
  • https://openalex.org/W4247576908
  • https://openalex.org/W4251502187
  • https://openalex.org/W4299860503
  • https://openalex.org/W4300956553