Reconstrucão de imagens 2D a partir de seus fragmentos

MC906 – Seminário Grupo 9

Ricardo Akira Tanaka Israel Elias Antonio Vitor Morelatti Isayama Leonardo Fernandes Souto

O Problema • Meio mais simples e utilizado para destruir

documentos físicos é via fragmentação, seja manual ou automática.

• Restaurar tal documento é um processo lento e

tedioso, que envolve esforço manual semelhante a montar um quebra-cabeça.

• Essencialmente um procedimento forênsico, e

útil em áreas como arqueologia, artes, medicina e etc.

Motivação

Para se restaurar um documento pode-se ter diversas motivações (sejam elas legais ou excusas)

• Recuperar dados perdidos; • Restauração de obras de arte; • Recuperar documentos para investigações; • Obter dados sigilosos; • Espionagem; • Etc.

Importância

Após a Revolução Iraniana de 1979, vários documentos sigilosos da embaixada dos Estados Unidos foram recuperados manualmente por tecelões e publicados. Desde então as técnicas de destruição de documentos amerticanos envolve pulverização, destruição química e outros processos mais destrutivos.

Importância

• Documentos da Enron foram recuperados para serem utilizados nos julgamentos da empresa e seus executivos.

• Há um esforço para a recuperação de arquivos

da Stasi (polícia secreta da Alemanha Oriental). O Fraunhofer-IPK Institute desenvolveu o “Stasi-Schnipselmaschine” para automatizar a reconstrução.

Ferramentas Comerciais

• Diversos papers tratam do assuntos, com inúmeras soluções

• Apesar disso, há relativamente poucas soluções comerciais atualmente.

Ferramentas Comerciais

• Unshredder • www.unshredder.com • Empresa israelense • Primeira solução comercial • Preço: US$90/mês ou US$950/ano

Ferramentas Comerciais

• Attella Shredded Document Reconstruction • http://www.attella.net/document-

reconstruction.html • Solução off-site que envia equipe para coleta

do material, e o leva para processamento.

Trabalhos Pesquisados

AUTOMATED REASSEMBLY OF FRAGMENTED IMAGES Anandabrata Pal, Kulesh Shanmugasundaram, Nasir Memon

Computer Science Department, Polytechnic Institute of New York University

• Formulado como um problema de otimização combinatória e ordenação ótima de fragmentos

• Usa probabilidade de fragmentos serem adjacentes para formar grafos direcionados e usa alpha-beta pruning para chegar aos melhores candidatos.

Trabalhos Pesquisados

A METHOD FOR REASSEMBLING FRAGMENTS IN IMAGE RECONSTRUCTION

Francesco Amigoni, Stefano Gazzani, Simone Podico Artificial Intelligence and Robotics Laboratory; Dipartimento

di Elettronica e Informazione Politecnico di Milano (Milano, Italy)

• Baseado na análise da fronteira do fragmento, extraindo informações de cor e curvatura, e tentando obter peças adjacentes a partir tais dados.

Trabalhos Relacionados A MULTI-SCALE METHOD FOR THE RE-ASSEMBLY OF

FRAGMENTED OBJECTS Helena Cristina da Gama Leitão, Jorge Stolfi

Instituto de Computação – Universidade Federal Fluminense and Instituto de Computação – Universidade de Campinas

• Usa somente análise de contornos para encontrar matches, e incrementa a resolução para eliminar falsos positivos.

REASSEMBLY OF 2D FRAGMENTS IN IMAGE RECONSTRUCTION

Ravi Saharan and Choudhary Vijaypal Singh Department of Computer Science and Engineering - Central University of

Rajasthan (Rajasthan, India) and Department of Computer Science and Engineering – BMIT (Jaipur, India)

• Obtém informações de fronteira e busca subsequências semelhantes em outro fragmento.

O Projeto

• Inicialmente o projeto vai reconstruir uma imagem rasgada

O Projeto

• A partir do linguagem e ambiente de programação “Processing” (processing.org), é possível separar todas os fragmentos da imagem.

O Projeto

O Projeto

• A partir dos fragmentos, seriam aplicados fundamentos de visão computacional: – Detecção de bordas – Extração de características

• OpenCV é uma ferramenta apropriada

O Projeto

• Com os dados das fronteiras, formas e dos pontos de interesse, seria feita a junção dos fragmentos;

• Prioridade a encaixar as formas, e matching dos padrões da imagem

Futuras Revisões

• Serrecuperação de imagens, então seria possível:ia interessante garantir boa porcentagem de – Recuperar diversas imagens com fragmentos

misturados; – Interface.

Referências • http://en.wikipedia.org/wiki/Paper_shredder • http://de.wikipedia.org/wiki/Stasi-Schnipselmaschine • http://www.unshredder.com • http://www.slate.com/articles/news_and_politics/explaine

r/2009/07/unshreddable.html • http://www.attella.net/document-reconstruction.html • http://en.wikipedia.org/wiki/Enron_scandal • http://abcnews.go.com/GMA/story?id=126382&page=1 • http://digital-lifestyles.info/2008/07/18/unshredder-join-

together-shredded-documents-in-software-review-ette-20/ • http://en.wikipedia.org/wiki/Computer_vision

Papers • http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10

.1.1.3.219&rep=rep1&type=pdf • digital-

assembly.com/technology/research/pubs/icassp-2003.pdf

• digital-assembly.com/technology/research/pubs/ieee-trans-2006.pdf

• www.iti.gr/files/isspit04.pdf • www.bmva.org/bmvc/2000/papers/p71.pdf • www.ijcaonline.org/archives/volume19/number5/2354

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