Masterarbeit Corinna Harmening Raum-zeitliche Segmentierung ...

3.3 Segmentierung von geometrischer Information
zunächst die Detektion dieser Diskontinuitäten/Kanten, bevor in einem zweiten Schritt
alle Punkte, die von einer solchen Kante eingeschlossen werden, zu einem Segment zusammengefasst
werden [Yokoya u. Levine (1989)].
Üblicherweise werden kantenbasierte Verfahren nicht auf 3-D-Punktwolken, sondern auf
Tiefenbilder angewendet [Wang u. Shan (2009)], für die drei Arten von Kanten (engl.
edges) definiert werden [Krishnapuram u. Gupta (1992)]:
y
y
y
x 0
x
x 0
x
x 0
x
Abb. 3.1: Kantentypen in Tiefenbildern: Jump-Edge (links); Crease-Edge (Mitte);
Smooth-Edge (rechts) (nach Krishnapuram u. Gupta (1992))
• Jump-Edges (siehe Abbildung 3.1 (links)) markieren Tiefensprünge. Sie treten
dort auf, wo es zu Verdeckungen kommt, und sind vergleichbar mit Kanten in Intensitätsbildern,
die ebenfalls durch Sprünge in den Werten entstehen. Aus diesem
Grund können für die Detektion von Jump-Edges die aus der Bildanalyse bekannten
Kantenoperatoren (z. B. Gradientenoperatoren wie der Sobel-Operator oder auf der
zweiten Ableitung basierende Detektoren wie der Laplacian-of-a-Gaussian-Operator,
siehe Gonzalez u. Woods (2002)) direkt adaptiert werden [Bellon u. a. (1999)].
• Crease-Edges (siehe Abbildung 3.1 (Mitte)) zeigen Diskontinuitäten in der Richtung
der Oberflächennormale und entstehen z. B. dort, wo zwei Oberflächen aufeinander
treffen. Die Detektion dieser Kanten ist nicht so trivial wie die der Jump-
Edges [Hoffman u. Jain (1987)], es gibt jedoch eine Reihe von Publikationen, die sich
mit der Lösung dieses Problems beschäftigten. Mögliche Lösungsansätze sind u. a.
die Detektion mit Hilfe von morphologischen Operatoren [Krishnapuram u. Gupta
(1992)], die Zuhilfenahme von differentieller Geometrie [Yokoya u. Levine (1989)]
oder die Scan-Line-Approximation [Jiang u. Bunke (1999)].
• Smooth-Edges (siehe Abbildung 3.1 (rechts)) treten dort auf, wo es zu Diskontinuitäten
in der Krümmung kommt, während sich die Richtung der Oberflächennor-
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