Programme INRIA "Equipes Associées"

French-American Associated Team "SHAPES"

Ariana joint INRIA/CNRS/UNSA research group ( J. Zerubia (PI), X. Descombes, I. Jermyn, M. S. Kulikova, A. El Ghoul, C. Benedek, G. Gherdovich, and A. Gamal Eldin ).			Florida State University, Department of Statistics ( A. Srivastava (PI), E. Klassen, A. Barbu, V. Patrangenaru, S. H. Joshi, W. Liu, and J. Su ).

Summary of the proposal:

Thematic title of the collaboration: "Statistical theory of configurations of shapes for analysing aerial and satellite images".

The proposed associated team is a collaboration between the Ariana research group (INRIA/I3S), Sophia Antipolis, led by Dr. Josiane Zerubia, and the Computer Vision group at Florida State University, led by Prof. Anuj Srivastava. The purposes of the proposed research are the following. To use ideas from statistical shape theory to extend the theory, algorithms, and applications of stochastic geometry to the analysis of aerial and high-resolution satellite images. To compare the results with another approach to shape description and modeling, namely higher-order active contours. Shape analysis has been developed by the FSU group over the last five years, while the use of stochastic geometry for image analysis has been championed by researchers at Ariana over the last eight years. Higher-order active contours are more recent, with the research on them having begun in Ariana only four years ago. The discussion between our two groups started several years ago, but the collaboration reached a new level after Prof. Srivastava's visit to INRIA Sophia Antipolis for four months in summer 2006 on a Visiting Professor grant from INRIA. The problem of detection and recognition of objects, such as trees, buildings, and roads, requires stochastic models of placements, shapes, and interactions between these objects in observed images. Additionally, in the case of hyperspectral image analysis, where the same scene is observed simultaneously at several frequencies, there is a need to fuse information across different bands, suggesting a need for joint statistical inference. Two specific items will be investigated: (i) the characterization of objects in images using infinite-dimensional shape descriptors, and (ii) the application of ideas from stochastic geometry, including shape analysis, to the analysis of hyperspectral images. There are three papers accepted to international conferences: CVPR'07, Minneapolis, Minnesota (CVPR_1.pdf , CVPR_2.pdf ) et EUSIPCO'07, Poznan, Poland ( EUSIPCO.pdf ).

Keywords: shape analysis, differential geometry, stochastic geometry, MCMC.

La proposition en bref:

Titre de la thématique de collaboration: "Théorie statistique des configurations de formes pour l'analyse d'images aériennes et satellitaires".

Le but de cette équipe associée est de mettre en commun les compétences du projet Ariana (INRIA/I3S) dirigé par J. Zerubia, en traitement d'image, géométrie stochastique et techniques MCMC et celles de l'équipe de recherche ("computer vision group") de A. Srivastava dans le département de Statistiques de l'Université de l'Etat de Floride aux Etats-Unis, qui est spécialisée dans l'analyse de formes, en particulier en géométrie différentielle, statistiques dans un cadre non linéaire et modèles probabilistes pour des images naturelles. Une synergie entre ces deux groupes, via l'équipe associée, devrait permettre des avancées majeures dans le domaine de la détection d'objets en imagerie aérienne et satellitaire haute résolution, pour les aspects applicatifs, ainsi que dans le domaine de la théorie générale des formes, pour les aspects théoriques, dont le précurseur a été le Prof. Grenander à l'Université de Brown aux Etats-Unis. Les deux équipes ont déjà commencé à travailler ensemble durant le séjour de 4 mois du Prof. Srivastava pendant l'été 2006 dans le projet Ariana (avec un soutien financier de l'UR de Sophia Antipolis via une bourse de professeur invité). Trois papiers en commun ont été acepté aux conférences internationales : CVPR'07 à Minneapolis, Minnesota (CVPR_1.pdf , CVPR_2.pdf ) et EUSIPCO'07 à Poznan, Pologne ( EUSIPCO.pdf ).

Mots-clé : analyse de formes, géometrie différentielle, géometrie stochastique, MCMC .