Web-based Mosaic Creation Kiosk

Abstract

O trabalho desenvolvido nesta dissertação consistiu na implementação de um quiosque que permite ao utilizador transformar uma fotografia do seu rosto num mosaico romano. O objetivo do quiosque é funcionar num museu para proporcionar uma experiência lúdica aos visitantes. Antes de implementar o quiosque, foram pesquisados ​​algoritmos que transformam imagens em mosaicos. Os sistemas de quiosques utilizados nos museus também foram pesquisados ​​em termos de funcionalidade e interação com os visitantes do museu. A pesquisa mostrou que o algoritmo de Battiato foi a melhor escolha para ser utilizado no quiosque.O algoritmo escolhido foi implementado e ajustado às necessidades específicas do quiosque, ou seja, representar algum detalhe de um rosto humano nos mosaicos, utilizando deteção de rostos. Após a implementação, foi desenvolvida uma interface para permitir aos usuários utilizar o algoritmo como parte de uma aplicação de quiosque.Após a implementação do algoritmo, seu desempenho foi avaliado em termos de tempo de execução e qualidade visual dos mosaicos. A avaliação visual foi feita através da distribuição de um formulário para identificação dos parâmetros ideais do algoritmo. De seguida, a aplicação quiosque foi então avaliada pelos utilizadores finais, operando-a com um computador portátil e ecrã táctil no Departamento de Engenharia Informática da Universidade de Coimbra, envolvendo alunos e professores. Usando o seu feedback, algumas melhorias foram feitas na interface do quiosque. O quiosque foi então avaliado no Museu Monográfico de Conímbriga para que fosse testado em ambiente real pelos visitantes do museu.Os resultados demonstraram que o sistema funcionou corretamente, mas existem algumas melhorias que podem ser feitas no futuro, como melhoria da UI e adição de uma estrutura física ao quiosque de forma que possa ser adaptado para todos os utilizadores. O desempenho do algoritmo de geração de mosaico também poderia ser melhorado para tornar o processo mais rápido.

The work developed in this thesis consisted of implementing a kiosk that allows the user to transform a photograph of his face into a Roman mosaic. The purpose of the kiosk is to be in operation in a museum to provide a playful experience for visitors. Before implementing the kiosk, algorithms that transform images into mosaics were researched. Kiosk systems used in museums were also researched in terms of functionality and interaction with the museum visitors. Research showed that Battiato's algorithm was the best choice to be used in the kiosk.The chosen algorithm was implemented and adjusted to the kiosk's specific needs, that is, to represent some detail in a human face in the mosaics, using face detection. After implementation, an interface was developed to allow the users to use the algorithm as part of a kiosk application.Following the implementation of the algorithm, its performance was evaluated in terms of execution time and visual quality of the mosaics. The visual assessment was made by distributing a form to identify optimal algorithm parameters. Following this, the kiosk application was then evaluated by end users, by operating it with a laptop and touch screen at the Department of Informatics Engineering at the University of Coimbra, involving students and teachers. Using their feedback, some improvements were made to the kiosk interface. The kiosk was then evaluated at the Monographic Museum of Conímbriga so that it was tested in a real environment by the museum visitors.The results demonstrated that the system worked correctly but there are some improvements that can be made in the future such as improvement of the UI, and adding a physical structure to the kiosk in a way that it can be adapted for all users. The performance of the mosaic generation algorithm could also be improved in order to make the process faster.