Masterarbeit Corinna Harmening Raum-zeitliche Segmentierung ...

4 Entwicklung eines Verfahrens zur raum-zeitlichen Segmentierung von natürlichen Objekten
dass die Ergebnissegmente im Großen und Ganzen den Blättern der Gurkenpflanze entsprechen.
Gleichzeitig wird eine erfolgreiche Unterscheidung zwischen Crease-Edges innerhalb
eines Blattes und Crease-Edges, die von zwei sich berührenden Blättern gebildet
werden, durchgeführt: Das kantenbasierte Region-Merging fügt in keinem einzigen Fall
zwei Segmente zusammen, die zwei benachbarten Blättern angehören, und löst somit für
die Gurkenblätter das Hauptproblem der Pflanzensegmentierung. Zwar gibt es auch im
Anschluss an das kantenbasierte Region-Merging kleinere Segmente, die dem Blatt fälschlicherweise
nicht zugeordnet werden; diese haben jedoch kaum Einfluss auf die Blattfläche
oder -form, vielmehr ist sogar davon auszugehen, dass diese in der Regel die auf der Segmentierung
aufbauenden Berechnungen wie z. B. die Blattflächenbestimmung verfälschen
würden (siehe hierzu auch 4.3.6.3).
4.3.6.3 Umgang mit kleinen Segmenten
Zu Beginn dieses Abschnittes wurden zunächst alle kleinen Segmente mit fünf oder weniger
Punkten aus den Berechnungen ausgeschlossen. Der Grund hierfür ist, dass diese Segmente
keine repräsentative Oberfläche beschreiben und im kantenbasierten Ansatz aufgrund ihrer
Größe ohnehin nicht berücksichtigt werden. Mit diesen kleinen Segmenten kann auf zwei
Arten umgegangen werden: Entweder sie werden demjenigen Nachbarsegment zugeordnet,
zu dem sie den kleinsten Abstand haben, oder sie werden ohne weitere Berechnungen
einer Störklasse zugeordnet. In dieser Arbeit wird aus folgendem Grund der zweite Ansatz
bevorzugt: Der Algorithmus nach Felzenszwalb u. Huttenlocher (2004) berücksichtigt
aufgrund des adaptiven Segmentierungskriteriums ein gewisses Maß an Rauschen in den
Messdaten. Wenn insbesondere sehr kleine Punktgruppen innerhalb einer Segmentierung
dennoch von den benachbarten Punkten getrennt werden, ist davon auszugehen, dass diese
Punkte besonders stark rauschen. Im Hinblick auf die folgenden Berechnungen, die u. a.
eine Blattflächenbestimmung beinhalten, führt ein starkes Rauschen zu einer Verfälschung
des Ergebnisses (siehe hierzu auch Abschnitt 5.2). Das Trennen dieser Punktgruppen von
den benachbarten Punkten durch den Algorithmus nach Felzenszwalb u. Huttenlocher
(2004) kann somit als eine Art Ausreißerbeseitigung interpretiert werden.
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