Masterarbeit Corinna Harmening Raum-zeitliche Segmentierung ...

4.3 Räumliche Segmentierung
Segmente fälschlicherweise zusammengefügt werden. Ein Vergleich der beiden Arten von
Grenzkanten in Abbildung 4.27 (links) und 4.28 (links) motiviert eine Unterscheidung mit
Hilfe der Länge der gemeinsamen Grenze: Während bei zwei sich berührenden Blättern
eine im Verhältnis zu den Umfängen der beiden Segmente sehr kleine gemeinsame Grenze
auftritt, ist die gemeinsame Grenze bei zwei Segmenten desselben Blattes deutlich
länger. Diese Überlegung motiviert ein Kriterium, welches die Länge der Grenzkante im
Vergleich zum Umfang der beiden Segmente beurteilt und eine Entscheidung darüber erlaubt,
ob die beiden Segmente zum selben Blatt gehören oder nicht. Die Definition eines
solchen Kriteriums gestaltet sich ohne Expertenwissen über zu erwartende Blattgrößen in
bestimmten Wachstumsstadien einer Pflanze jedoch schwierig. Aus diesem Grund wurden
für die in dieser Arbeit verwendeten Datensätze empirische Schwellwerte bestimmt,
die unter Berücksichtigung der Umfänge U 1 und U 2 zweier Segmente die Mindestlänge
l min der gemeinsamen Grenzkante festlegen, die die Durchführung eines kantenbasierten
Region-Mergings erlaubt:
⎧
⎪⎨
l min =
⎪⎩
10 cm, für min(U 1 ,U 2 ) ≥ 100 cm
5 cm, für 100 cm > min(U 1 ,U 2 ) ≥ 50 cm
2 cm, für 50 cm > min(U 1 ,U 2 ) ≥ 10 cm
1, 5 cm, sonst .
(4.24)
Ist die Kantenlänge kleiner als l min , wird davon ausgegangen, dass es sich um Segmente
zweier sich berührender Blätter handelt, die nicht zusammengefügt werden dürfen. Mit
dieser Modifikation werden zwei sich berührende Blätter nicht länger fälschlicherweise zusammengefügt,
wie die Abbildung 4.28 (rechts) zeigt: Während die zum selben Blatt wie
S i gehörenden Segmente größtenteils zu diesem hinzugefügt werden, bleibt das zu einem
benachbarten Blatt gehörende Segment unverändert.
Dass diese Vorgehensweise nicht nur für beispielhaft ausgewählte Blätter erfolgreich ist,
zeigen die Abbildungen A6 bis A10 im Anhang A: Dargestellt sind alle Blätter der Aufnahme
E1 08 nach Durchführung des oberflächen- und des kantenbasierten Region-Mergings:
Während der oberflächenbasierte Ansatz das Ergebnis aus der Vorsegmentierung nur in
kleinem Maße verbessert und vor allem kleinere Lücken in den Ergebnissegmenten der
Vorsegmentierung schließt, ist der kantenbasierte Ansatz deutlich erfolgreicher: Die Segmente
aus der Vorsegmentierung werden mit Hilfe dieses Ansatzes so zusammengesetzt,
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