Dissertationen - DGK

Fuzzy-Wert
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4.3. SAR-spezifische Vorverarbeitung – Anpassungen an Straßen 61
a b
mittlerer Grauwert
Abbildung4.8. Fuzzyfunktion zur Bewertung des Bewertungsmaßes mittlerer Grauwert
Fusion von potentiellen Straßenstücken aus verschiedenen SAR-Bilddaten
Aufgrund der teilweise eingeschränkten Sichtbarkeit von Straßen im Bild durch Verdeckungen und
Überstrahlungen angrenzender Objekte sowie durch unterschiedliche Kontrastverhältnisse können im
Allgemeinen nicht alle Teile des Straßennetzes vollständig aus einem Bild extrahiert werden. Durch die
Verwendung verschiedener SAR-Bilddaten (z.B. verschiedener Frequenzen oder Beleuchtungsrichtungen)
können zusätzliche Hypothesen extrahiert werden, wodurch die Straßenextraktion zuverlässiger
wird. In dieser Arbeit werden zwei Möglichkeiten der Fusion untersucht. Zum einen werden potentielle
Straßenstücke von zwei verschiedenen Frequenzen (X- und L-Band) extrahiert und miteinander fusioniert,
zum anderen werden Straßenstücke, die durch unterschiedliche Parametereinstellungen bei der
Linienextraktion erzeugt wurden, miteinander fusioniert.
Generierung des Straßennetzes
Nach der Fusion verschiedener Bildinformation findet die Generierung des Straßennetzwerkes statt.
Die Herstellung des Straßennetzwerkes basiert, soweit sie dieses Kapitel betrifft, auf den Algorithmen
des TUM-LOREX-Ansatzes (Abschnitt 3.3). Die Netzwerkgenerierung umfasst
• den Aufbau eines gewichteten Graphen,
• die Auswahl von Startstücken,
• die Berechnung der kürzesten Pfade und
• die Vereinigung der kürzesten Pfade.
4.3 SAR-spezifische Vorverarbeitung – Anpassungen an Straßen
In diesem Abschnitt werden einige Vorverarbeitungsschritte zur Aufbereitung von SAR-Daten für die
Straßenextraktion untersucht. Die hier vorgestellten Vorgehensweisen zur Vorverarbeitung beziehen
sich auf SAR-Daten, bei denen Datensätze im X- und L-Band sowie digitale Oberflächenmodelle zur
Berechnung der lokalen Einfallswinkel vorliegen. Abbildung 4.9 gibt einen Überblick über die Reihenfolge
der einzelnen Verarbeitungsschritte. Als erstes wird eine Korrektur der Einfallswinkelabhängigkeit
der Grauwerte vorgenommen (Abschnitt 4.3.1). Hierfür wird zunächst geprüft, ob ein signifikanter
Near-Far-Range Intensitätsabfall für Straßen vorliegt und inwieweit diese Abhängigkeit der Grauwerte
vom Einfallswinkel für die Bildauswertung korrigiert werden muss. Der nächste Schritt ist die Reduzierung
des Specklerauschens (Abschnitt 4.3.2). Zuletzt werden die verschiedenen Datenskalierungen
für die Straßenextraktion in Abschnitt 4.3.3 untersucht.
Daten
X-Band
L-Band
lokale Einfallswinkel
Korrektur der
Einfallswinkelabhängigkeit
SAR-spezifische Vorverarbeitung
Speckle-
Reduzierung
Abbildung4.9. Schritte zur Vorverarbeitung der Daten
Datenskalierung