Masterarbeit Corinna Harmening Raum-zeitliche Segmentierung ...

3 Segmentierung von Laserscandaten
nahmen auf und verwendet die daraus erhaltenen Punktbewegungen, um Punkte zu zusammenhängenden
Regionen zusammenzufassen [DeMenthon u. Megret (2002)]. Ein Beispiel
für einen punktbasierten Tracking-Ansatz ist in der Veröffentlichung von Cousins
u. a. (2008) zu finden, in der zunächst aus den verschiedenen Frames eines Videos eine
Menge von sogenannten Partikeln bestimmt wird, die Interest-Punkte und ihre Bewegung
von einem Frame zum anderen repräsentieren. Unter der Annahme, dass Punkte mit ähnlichen
Bewegungen eine räumlich zusammenhängende Region bilden, wird anschließend
unter Minimierung einer Energiefunktion die räumliche Segmentierung durchgeführt.
3.5.1.2 Regionentracking
Im Gegensatz dazu werden bei den regionenbasierten Verfahren, dem Regionentracking,
zunächst nur räumliche Zusammenhänge berücksichtigt, indem jede Aufnahme bzw. jedes
Frame eines Videos ohne Berücksichtigung der anderen Aufnahmen segmentiert wird.
Unter Zuhilfenahme von Bewegungsinformationen, die z. B. in Form von Optical-Flow-
Vektoren vorliegen (für nähere Information siehe z. B. Horn u. Schunck (1981)), werden
die Segmente in die zeitlich folgende Aufnahme transformiert und mit den entsprechenden
Segmenten dieser Aufnahme zusammengefügt, wenn sie bestimmte Ähnlichkeitskriterien
wie z. B. räumliche Nähe, geringe Farbunterschiede oder ein ähnliches Bewegungsverhalten
erfüllen [DeMenthon (2002)]. Voraussetzung für die Durchführung eines regionenbasierten
Trackings ist in den meisten Fällen die Annahme, dass sich Größe und Position der
Objekte von einer Aufnahme zur nächsten nur geringfügig ändern.
Gegenüber den punktbasierten Trackingverfahren besitzt der regionenbasierte Ansatz den
Vorteil, dass in der Regel die Anzahl der zu trackenden Segmente geringer ist als die der
Interest-Punkte, was zu einem geringeren Rechenaufwand führt. Hinzu kommt, dass für
die Beschreibung von Regionen aussagekräftige Merkmale wie z. B. die Größe oder die
Form herangezogen werden können, während für eine robuste Beschreibung von Punkten
deutlich größerer Aufwand betrieben werden muss (siehe z. B. auch Abschnitt 2.3).
Problematisch ist hingegen, dass die vorsegmentierten Frames die oben genannte Voraussetzung
der geringfügigen Veränderung nicht immer erfüllen: Obwohl die Objekte sich
nur unwesentlich bewegen, kann es durchaus vorkommen, dass zwei Regionen mit undeutlicher
Grenze in einem Frame als zwei Segmente dargestellt werden, während sie in einem
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