Erdfernerkundung - Numerische Physik: Modellierung

342 KAPITEL 7. DATENAUFBEREITUNG
Abbildung 7.14: Ungerichtete Kantenanreicherung:
Kernel; Originaldaten,
Profil der Originaldaten und der
gefilterten Daten und gefilterte Daten
Kantenanreicherung dagegen ist in allen Bereichen sinnvoll, in denen keine Vorinformationen
über die Richtung einer möglichen Kante vorhanden sind oder diese sehr variable Richtung
haben (z.B. Verkehrsstrukturen). Ungerichtetet Kantenanreichung ist nichts anderes als die
Verwendung eines Hochpass, wie bereits in § 1115 diskutiert.
§ 1139 Ein ungerichteter Filter ist im linken oberen Teil von Abb. 7.14 gegeben: der Helligkeitswert
des zentralen Pixels wird vierfach gewichtet, die Helligkeitswerte der direkt benachbarten
Pixel jeweils einfach gewichtet abgezogen. Der so gewonnene Filterwert wird zum
zentralen Pixel addiert. 3 Die obere Zeile von Abb. 7.14 zeigt einen Testdatensatz, die Zeile
darunter gibt das Profil der Helligkeitswerte des Originaldatensatzes entlang einer horizontalen
Linie. Die folgende Zeile gibt das Profil nach der Kantenanreicherung, darunter der
Datensatz nach Kantenanreicherung. In den Originaldaten beträgt der Kontrastunterschied
an der linken Kante 80/60 = 1.33; nach der Kantenanreicherung ist dieses Verhältnis auf
100/40 = 2.5 erhöht, d.h. nahezu verdoppelt.
§ 1140 Abbildung 7.15 gibt ein Beispiel für eine Kantenanreicherung mit dem Kernel aus
Abb. 7.14. Die Kontrasterhöhung an Kanten ist insbesondere im Bereich des Bahnhofs (links
unten) und am Flusslauf zu erkennen. An letzterem wird auch deutlich, dass der Kernel eine
ungerichtete Kantenanreicherung bewirkt.
§ 1141 Die Kantenanreicherung für Kanten unter einem beliebigen Winkel α beruht ebenfalls
auf der Verwendung von zwei 3 × 3-Kerneln. Der erste Kernel
�
�
�
� 1 1 1 �
�
Py = �
� 0 0 0 �
�
� −1 −1 −1 �
hilft bei der Identifikation horizontaler Strukturen, Kernel
� �
�
� −1 0 1 �
�
Px = �
� −1 0 1 �
�
� −1 0 1 �
3 Das ist eine andere Schreibweise aber exakt der erste Hochpass in § 1115 – der Unterschied 4 oder 5 im
zentralen Element entsteht dadurch, ob der Kernel einen additiven Beitrag zum Zentralelement liefern oder
dieses ersetzen soll. Leider gibt es in der Literatur unterschiedliche Darstellungsweisen; allerdings können Sie
sich jeweils selbst klarmachen, was gemeint ist: ist die Summe der Filterelemente Null, so ist es ein additiver
Kernel; bei Eins handelt es sich um einen ersetzenden..
2. Juli 2008 c○ M.-B. Kallenrode