Objektorientierte Daten- und Zeitmodelle für die Echtzeit ...

4.3. SENSOREN, OPERATOREN UND FUNKTOREN 57
dem nächsten Hindernis. Möglich sind aber auch virtuelle Sensoren, die z.B. in Videobildern
Î Grauwertkanten oder den optischen Fluß ermitteln:
Optische Projektion in die Bildebene: ÑÖ ÑÖ Ø ÑÖ × Ø
Entfernung zum Ultraschallsensor: ËÓÒÖ ËÓÒÖ Ø ËÓÒÖ × Ø
Grauwertkanten: × × ÎØ × × Ø
Optischer Fluß: ÇÔØÐÓÛ ÇÔØÐÓÛ ÎÎ Ø ÇÔØÐÓÛ × Ø
4.3.3 Operatoren und Funktionen
Für Komponenten, die die von einem Sensordatenmodul bereitgestellten Datensequenzen weiterverarbeiten
oder analysieren, bietet die Sensorsichtweise auf die Daten eine adäquate Darstellungsform,
da bei ihr von der internen Funktionsweise und der konkreten Realisierung der
Sensordatenmodule abstrahiert wird. Für die Realisierung dieser Module spielt die Bereitstellung,
Auswahl und Art der Einbindung von geeigneten Funktionalitäten jedoch eine wichtige
Rolle. Softwarebibliotheken stellen grundlegende Verfahren in Form von Operatoren oder
Funktionen — die Begriffe sollen hier synonym verwendet werden — zur Verfügung. Mit Hilfe
von Bildverarbeitungsoperatoren lassen sich beispielsweise aus einer Videobildfolge bestimmte
Bildmerkmale extrahieren, um sie anderen Komponenten zur Verfügung zu stellen. Derartige
konkrete Operatoren werden hier mit bezeichnet. Sie sind dadurch gekennzeichnet, daß sie
Ñ Eingangsdatenwerten ÎÒ Ñ in Ò Ausgangsdatenwerte ÎÓÙØ Ò abbilden. Ñ ¢ Ò bezeichnet
die Kardinalität des Funktors. Die für die Eingangs- und die Ausgangsdaten geforderten
Datentypen bilden dessen Signatur.
Ñ¢Ò ÎÒ ÎÒ ÌÒ Ñ ÎÓÙØ ÎÓÙØ ÌÓÙØ Ò
Ñ ¢ Ò – Kardinalität
ÌÒ Ñ ¢ÌÓÙØ Ò – Signatur
Neben den zu verarbeitenden Sensordaten können Operatoren zusätzliche Steuerparameter
besitzen, mit denen sich ihre Arbeitsweise modifizieren, einstellen oder parametrisieren
läßt. Dabei kann es sich beispielsweise um Filtermasken oder Schwellwerte für Bildverarbeitungsoperatoren
handeln. Diese spielen für die hier betrachteten Datenflußbeziehungen zwischen
dynamischen Datensequenzen keine Rolle. Änderungen dieser Parameter können dabei
als Austausch bzw. als erneute Instanziierung der gesamten Funktion interpretiert und so aus
der Datenflußebene herausgehalten werden. Eine Funktion ÎÁÑ ÌÖ× beispielsweise
läßt sich auch als Menge von Funktionen ÌÖ× ÎÁÑ darstellen, die jeweils nur noch
vom Eingangsbild ÎÁÑ abhängen. Ändert sich im -ten Zyklus der Parameter ÌÖ× von
Ø auf Ø , entspricht das einem Austausch der Funktion ÌÖ×Ø ÎÁÑ durch
ÌÖ×Ø ÎÁÑ , wobei beide Funktoren die gleiche Kardinalität ¢ und die
gleiche Signatur ÌÁÑ¢ÌÊÓÒ besitzen.
4.3.4 Das Funktormodell
Die konkreten Funktionalitäten der Operatoren und Sensoren spielen in dieser Arbeit keine
besondere Rolle — ebensowenig wie die von den Sequenzwerten gekapselten konkreten Datentypen
und -werte (vgl. Abschnitt 4.2). Hier interessieren vor allem allgemeine Beschreibungsformen,
mit denen sich die Beziehungen zwischen den verschiedenen Datensequenzen