Masterarbeit Corinna Harmening Raum-zeitliche Segmentierung ...

4.3 Räumliche Segmentierung
Auflösung. Hinzu kommt, dass die Auflösung innerhalb der Punktwolke aufgrund der
Überlappungsbereiche der drei Aufnahmen deutlich variiert. Um eine isotrope Nachbarschaft
zu garantieren, wird die Nachbarschaft jedes Punktes mit Hilfe einer Radiussuche
definiert. Der Einfluss der Größe dieser Nachbarschaft – bestimmt durch den Radius r –
auf die Segmentierung ist enorm: Zum einen ist die Laufzeit des Algorithmus eine Funktion
in Abhängigkeit von der Anzahl der zu untersuchenden Kanten, die wiederum von
der Anzahl der Nachbarn jedes Punktes abhängt. Zum anderen wirkt sich die Größe
der Nachbarschaft sehr deutlich auf das Segmentierungsergebnis aus, was im Folgenden
verdeutlicht wird, indem dieselbe Punktwolke unter Verwendung von drei beispielhaften
Nachbarschaften segmentiert wird. Alle anderen für die Segmentierung wichtigen Parameter
sind in allen drei Berechnungen identisch (auf die entsprechenden Größen wird in
den nachfolgenden Abschnitten eingegangen).
Den Berechnungen zugrunde liegen die Radien r 1 =5mm, r 2 = 10 mm sowie r 3 = 15 mm.
Die Tabelle 4.2 erlaubt eine Vorstellung darüber, in welchem Maße die Anzahl der Nachbarn
von der Wahl des Radius abhängt:
Tabelle 4.2: Anzahl der Nachbarn in Abhängigkeit vom verwendeten Radius r
Radius [mm] n max n n min
r 1 =5 19 4 0
r 2 = 10 65 20 0
r 3 = 15 139 50 0
Angegeben ist von allen Nachbarschaften der gesamten Punktwolke jeweils die maximale
Anzahl von Nachbarn n max , die mittlere Anzahl der Nachbarn n sowie die minimale
Anzahl von Nachbarn n min . Die Nullspalte resultiert aus Ausreißern, die keine direkten
Nachbarn in ihrer Nähe besitzen. Der deutliche Unterschied zwischen den anderen beiden
Spalten – der maximalen Anzahl der Nachbarn sowie der mittleren Anzahl der Nachbarn
– entsteht zum einen durch die bereits angesprochene starke Variation in der Punktdichte,
hat ihre Ursache zum anderen aber auch in der Struktur der Pflanze: Z. B. besitzen
Punkte an den Rändern von Blättern oder auf dem Stiel deutlich weniger Nachbarn als
ein Punkt in der Mitte eines Blattes.
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