Masterarbeit Corinna Harmening Raum-zeitliche Segmentierung ...

4 Entwicklung eines Verfahrens zur raum-zeitlichen Segmentierung von natürlichen Objekten
Im Gegensatz dazu lassen sich natürliche
Objekte – sofern sie überhaupt mit Hilfe
von mathematischen Funktionen modellierbar
sind – nur mittels komplexer Geometrien
beschreiben. Nach Finnegan u. a.
(2006) zählen Pflanzen zu den am schwierigsten
zu modellierenden natürlichen Objekten.
Neben ihrer komplexen Struktur
spielen auch die stark variierenden Erscheinungsformen
eine Rolle. Dass diese Problematik
nicht nur Pflanzen unterschiedlicher
Arten, sondern bereits die verschiedenen
Blätter einer einzelnen Pflanze betrifft,
wird aus Abbildung 4.1 ersichtlich:
Die Blätter dieser Beispielpflanze unterscheiden
sich nicht nur in ihrer Größe, sondern
sind auch in sich verformbar und zeigen
daher zusätzlich starke Variationen in
Abb. 4.1: Gurkenpflanze (Aufnahme: Paffenholz)
ihrer Form.
Ein weiteres Problem wurde bereits im Abschnitt 2.2 angedeutet: Aus einer Blickrichtung
betrachtet, sind aufgrund von Verdeckungen nicht alle Blätter der Pflanze vollständig erkennbar.
Die Problematik der Verdeckung besitzt – je nachdem, ob zweidimensionale oder
dreidimensionale Daten vorliegen – unterschiedliche Ausmaße: Sowohl in zwei- als auch in
dreidimensionalen Aufnahmen führen Verdeckungen zu einer unvollständigen Erfassung
des Objektes. Während diese Problematik im dreidimensionalen Fall durch eine geeignete
Aufnahmekonfiguration gelöst werden kann, ist in zweidimensionalen Aufnahmen keine
Tiefeninformation vorhanden, um sich verdeckende Blätter voneinander zu trennen. Diese
Schwierigkeit tritt im dreidimensionalen Fall nur dann auf, wenn sich zwei verdeckende
Blätter berühren.
Bei einer zeitlichen Segmentierung müssen außerdem Bewegungen der Pflanze berücksichtigt
werden, die zum einen auf Wachstum und zum anderen auf tägliche Bewegungszyklen
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