next up previous
Nächste Seite: Regionenkodierung Aufwärts: Architektur und Bildanalyse Vorherige Seite: Filter und Kalibrierung

Segmentierung

Unter Segmentierung $s$ versteht man allgemein die Trennung des Vordergrundes (Objekte) vom Hintergrund. Im einfachsten Fall ist das Resultat der Segmentierung ein Dualbild:

\begin{displaymath}
s:B_{m,n} \mapsto D_{m,n},\, d_{i,j} \in \{0,1\}
\end{displaymath} (7)

wobei für jedes einzelne Pixel aus $B_{m,n}$ entschieden wird, ob es zum Vordergrund $(1)$ oder Hintergrund $(0)$ gehört. Benachbarte Pixel mit gleicher Klassifizierung werden als ``Region'' bezeichnet. Als benachbart gelten in der 4er-Nachbarschaft Pixel, die eine Kante gemeinsam haben. In der 8er-Nachbarschaft gelten hingegen alle Pixel als benachbart, die sich an einer Ecke berühren (Abbildung 2.3).

Abbildung 2.3: Benachbarte Pixel in der 4er- und 8er-Nachbarschaft (rechts)
\resizebox {1\columnwidth}{!}{\includegraphics{nachbarschaften.eps}}

Bei der Identifizierung des Vordergrundes können aber auch verschiedene Regionen unterschieden werden. So werden etwa nicht alle Regionen einfach als Vordergrund zusammengefaßt, sondern einzeln identifiziert. Die einzelnen Regionen werden von einem entsprechenden Algorithmus eindeutig durchnummeriert und die Regionennummer anstelle des Binärwertes im Regionenbild abgespeichert.

Man erwartet nun, daß die markierten Regionen des so erzeugten Regionenbildes in irgendeiner Form mit den Flächen der abgebildeten Objekte korrespondieren. Eine Übereinstimmung der gefundenen Bildregionen mit den Objektflächen kann aber keinesfalls von vornherein vorausgesetzt werden. Je nach Verfahren können durch Beleuchtung und Schattenbildung oder durch Verdeckung und zu große oder zu schwache Sensibilität der Kamera sehr große Abweichungen auftreten. So können zum Beispiel mehrere Regionen zur gleichen Fläche gehören oder auch umgekehrt mehrere Flächen in nur einer Bildregion zusammengefaßt sein. Es ist meist auch nicht völlig auszuschließen, daß an manchen Kanten überhaupt keine Korrespondenz zwischen Objekt und Regionen besteht. Offensichtlich stellt das Finden einer die Realität möglichst gut widerspiegelnde Segmentierung ein eigenes Problemfeld dar. Erleichtert, wenn nicht gar erst ermöglicht, wird dieser Vorgang durch spezifisches Domänenwissen. In unserem Fall wäre dies zum Beispiel die Annahme, daß die auftretenden Objektflächen anhand ihrer Farbe unterschieden werden können. Ziel der Segmentierung ist es aber in jedem Falle, eine ausreichende Korrespondenz zwischen Regionen und Flächen herzustellen, die es den späteren Schichten ermöglicht, die das Bild erzeugenden Objekte zu identifizieren.

Zur Operation des Segmentierens werden häufig ein oder mehrere Merkmalsbilder herangezogen. Neben dem reinen Intensitätswert des Pixels stehen dann zur Entscheidung Informationen über Kanten, Textur und Bewegung am Ort des Pixels oder in seiner Nähe zur Verfügung.

Die von Jähne unterschiedene Gewinnung des Merkmalsbildes wurde hier mit der Regionenidentifizierung zusammengefaßt. Zum einen sind die Vorgänge oft nur schwer trennbar, zum anderen liegt es bei der Problemstellung, dem Auffinden farblich markierter Objekte nahe, den Farbwert als einziges Merkmal zum Identifizieren der Regionen zu verwenden.


next up previous
Nächste Seite: Regionenkodierung Aufwärts: Architektur und Bildanalyse Vorherige Seite: Filter und Kalibrierung

2001-12-05