Reconstructing Image Composition: Computation of Leading Lines
Abstract
The composition of an image is a critical element chosen by the author to construct an image that conveys a narrative and related emotions. Other key elements include framing, lighting, and colors. Assessing classical and simple composition rules in an image, such as the well-known “rule of thirds”, has proven effective in evaluating the aesthetic quality of an image. It is widely acknowledged that composition is emphasized by the presence of leading lines. While these leading lines may not be explicitly visible in the image, they connect key points within the image and can also serve as boundaries between different areas of the image. For instance, the boundary between the sky and the ground can be considered a leading line in the image. Making the image’s composition explicit through a set of leading lines is valuable when analyzing an image or assisting in photography. To the best of our knowledge, no computational method has been proposed to trace image leading lines. We conducted user studies to assess the agreement among image experts when requesting them to draw leading lines on images. According to these studies, which demonstrate that experts concur in identifying leading lines, this paper introduces a fully automatic computational method for recovering the leading lines that underlie the image’s composition. Our method consists of two steps: firstly, based on feature detection, potential weighted leading lines are established; secondly, these weighted leading lines are grouped to generate the leading lines of the image. We evaluate our method through both subjective and objective studies, and we propose an objective metric to compare two sets of leading lines.
La composition d'une image est un élément critique choisi par l'auteur pour construire une image qui transmet une narration et les émotions qui y sont liées. Les autres éléments clés sont le cadrage, l'éclairage et les couleurs. L'évaluation des règles classiques et simples de composition d'une image, telles que la célèbre "règle des tiers", s'est avérée efficace pour évaluer la qualité esthétique d'une image. Il est largement reconnu que la composition est soulignée par la présence de lignes directrices. Bien que ces lignes directrices ne soient pas toujours explicitement visibles dans l'image, elles relient les points clés de l'image et peuvent également servir de limites entre les différentes zones de l'image. Par exemple, la limite entre le ciel et le sol peut être considérée comme une ligne directrice dans l'image. Rendre la composition de l'image explicite grâce à un ensemble de lignes directrices est très utile pour analyser une image ou aider à la photographie. À notre connaissance, aucune méthode informatique n'a été proposée pour tracer les lignes directrices d'une image. Nous avons mené des études auprès des utilisateurs afin d'évaluer l'accord entre les experts en images lorsqu'on leur demande de tracer des lignes directrices sur des images. Sur la base de ces études, qui démontrent que les experts s'accordent pour identifier les lignes de force, cet article présente une méthode informatique entièrement automatique pour retrouver les lignes de force qui sous-tendent la composition de l'image. Notre méthode comporte deux étapes : premièrement, sur la base de la détection des caractéristiques, des lignes de force potentielles pondérées sont établies ; deuxièmement, ces lignes de force pondérées sont regroupées pour générer les lignes de force de l'image. Nous évaluons notre méthode à l'aide d'études subjectives et objectives, et nous proposons une mesure objective pour comparer deux ensembles de lignes de force.