Recherche par similarité dans les bases de données multimédia

N° ordre 2009ISAL0057 Année 2009
Institut National des Sciences Appliquées de Lyon
Ecole Doctorale Informatique et Information pour la Société (EDIIS)
Spécialité : Informatique
Université Mohammed V- Agdal. Faculté des Sciences de Rabat
Formation doctorale Histoire des Sciences et Défie innovation
Ecole doctorale Informatique et Information pour la Société
Thèse présentée pour obtenir
Le grade de docteur
Recherche par similarité dans les grandes bases de données
multimédia
Application à la recherche par le contenu dans les bases d’images
Imane Daoudi
Jury MM.
Mohammed Daoudi Professeur (INSA de Lyon) – Rapporteur
Hassan Ibn El Haj Professeur assistant (INPT de Rabat) – Rapporteur
Driss Aboutajdine Professeur (Faculté des Sciences de Rabat)
Atilla Baskurt Professeur (INSA de Lyon)
Khalid Idrissi Maître de conférence (INSA de Lyon)
Said El Ouatik Professeur assistant (Faculté des Sciences de Fès)
Laboratoire d’InfoRmatique en Image et Systèmes d’information – (LIRIS)

Table des matières
Introduction Générale
Chapitre 1 : Recherche par le contenu dans
les bases d’images fixes
1 Introduction..........................................1
2 Représentation du contenu visuel des
images...............................................3
2.1 Descripteurs couleur............................................................................ 3
2.2 Descripteurs texture............................................................................ 5
2.3 Descripteurs forme.............................................................................. 7
2.4 Combinaison des descripteurs.............................................................. 9
3 Mesure de similarité..............................9
3.1 Similarités attentive et pré-attentive ..................................................10
3.2 Similarité dans les moteurs recherche.................................................14
4 Similarité par approche noyau.............16
4.1 Astuce du noyau « Kernel Trick » .............................................................17
4.2 Fonctions noyaux classiques.....................................................................18
4.3 Généralisation de la notion de distance à travers l’astuce du noyau ..........20
1

Table des matières
5 Synthèse .............................................20
Chapitre 2 : indexation
Multidimensionnelle
1 Introduction........................................22
2 Méthodes d’indexation conventionnelles
23
2.1 Méthodes de partitionnement de données.................................................24
2.2 Méthodes de partitionnement de l’espace .................................................30
3 Malédiction de la dimension ................36
3.1 Problèmes d’indexation et de recherche dans les espaces de grande
dimension ..........................................................................................36
3.2 Techniques de réduction de la dimension..................................................37
4 Méthodes d’indexation
multidimensionnelles basées sur
l’approche approximation ................44
4.1 Approximation globale .............................................................................44
4.2 Approximation locale................................................................................49
4.3 Synthèse..................................................................................................58
5 Synthèse .............................................64

Table des matières
Chapitre 3: Méthode proposée pour
l'indexation et la recherche dans les
espaces multidimensionnels : RA+-Blocks
1 Introduction........................................65
2 KD-Tree...............................................66
2.1 Construction d’un KD-Tree........................................................................67
2.2 Stratégies de subdivision..........................................................................68
3 K-D-B-Tree et ses variantes.................69
4 RA-Blocks............................................72
4.1 Approximation .........................................................................................73
4.2 Indexation ...............................................................................................74
4.3 Recherche ................................................................................................75
4.4 Synthèse..................................................................................................76
5 RA+-Blocks ..........................................77
5.1 Structuration des données........................................................................78
5.2 Structure d’index .....................................................................................82
5.3 Interrogation de la base de données.........................................................82
6 Synthèse .............................................82

Table des matières
Chapitre 4: Nouvelle méthode
multidimensionnelle par approche noyau
pour l'indexation et la recherche dans les
grandes bases d'images basées sur le
contenu : KRA+-Blocks
1 Introduction........................................84
2 Techniques d’indexation par approche
noyau ..............................................85
2.1 M-Tree à noyau ........................................................................................85
2.2 KVA-File...................................................................................................87
3 KRA+-Blocks : structure d’indexation
multidimensionnelle pour la recherche
par le contenu..................................89
3.1 Réduction de la dimension........................................................................89
3.2 Propriétés de l’ACPK.................................................................................91
3.3 Indexation ...............................................................................................93
3.4 Mesure de similarité.................................................................................94
3.5 Recherche ................................................................................................96
3.6 Bouclage de pertinence ............................................................................97
4 Synthèse .............................................98