Entwicklung eines Verfahrens zur digitalen Stereo- Erkennung von Baumkronen in Luftbildern

Zusammenfassung

In den letzten Jahren haben zunehmende Waldschäden großflächige Waldinventuren notwendig gemacht. Intensive Versuche, die Auswertungsarbeiten der in großer Menge anfallenden Infrarot-Luftbilder durch automatische Verfahren zu unterstützen, konzentrierten sich bisher auf monokulare Ansätze [1]. Eine zuverlässige Bestimmung von Kronenkonturen gelang damit jedoch erst für allseits schattenwerfende Baumkronen. Es liegt nahe, Änderungen der örtlichen Höhe entsprechend ihrer Bedeutung für die visuelle Analyse auch in automatischen Interpretationsverfahren zu benutzen, um Kronengrenzen zu erkennen.

Das hier vorgestellte digitale Stereo-Verfahren bestimmt in vier Stufen die örtliche Höhe von Objektgrenzen. Die erste Stufe, die Objektgrenzengewinnung, folgt weitgehend der von Marr und Poggio entwickelten Methode zur Bestimmung markanter Punkte aus Gauß-Laplace-gefilterten Bildern [2]. Die weiteren Verfahrensstufen sind Initialzuordnung nach einem Umgebungsähnlichkeitskriterium, Zuordnungsglättung entlang der Bildzeilen und Bereinigung von Disparitätssprüngen entlang markierter Objektgrenzen. Neu entwickelt und erfolgreich angewandt wurde das sog. Zusammengehörigkeitskriterium, mit dessen Hilfe sich das häufige Fehlen von korrespondierenden Punkten (aufgrund großer perspektivischer Unterschiede) gut bewältigen läßt. Die Analyse der Fehlzuordnungen durch insgesamt vier sequentiell eingesetzte Kriterien führt über eine schrittweise Entflechtung der Zuordnungen zu konsistenten Höhenwerten für die markanten Punkte. Das Verfahren wurde mit Stereo-Aufnahmen von Mischwäldern erprobt und lieferte zu 90% korrekte Höheninformation.