Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

© D. Schulz 1 Algorithmen der Objekterkennung. © D. Schulz 2 Überblick 1.Einleitung 2.Geländemodell: TINs 3.Geomorphologische Grundbegriffe 4.Erkennungsalgorithmus.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "© D. Schulz 1 Algorithmen der Objekterkennung. © D. Schulz 2 Überblick 1.Einleitung 2.Geländemodell: TINs 3.Geomorphologische Grundbegriffe 4.Erkennungsalgorithmus."—  Präsentation transkript:

1 © D. Schulz 1 Algorithmen der Objekterkennung

2 © D. Schulz 2 Überblick 1.Einleitung 2.Geländemodell: TINs 3.Geomorphologische Grundbegriffe 4.Erkennungsalgorithmus von Wassereinzugsgebieten 5.Visualisierung 6.Erweiterungsmöglichkeit 7.Praktisches Beispiel

3 © D. Schulz 3 1. Einleitung Digitale Geländemodelle Welche Informationen lassen sich extrahieren? Interessant für kostengünstige Netzplanungen, wie Telekommunikationsnetze, Strassennetze Durch geeignete Algorithmen können geomorphologische Geländeformen erkannt werden

4 © D. Schulz 4 1. Einleitung Planung mit knappen Wasserressourcen In hydrologischer Hinsicht interessant für Hochwasserprognosen, Ausweisung von Überflutungsflächen Simulation von Schneeschmelze Visualisierung von Geländeprofilen, Längsschnittbilanzen von Flussläufen Modellierung eines Niederschlag-Abfluss-Prozesses

5 © D. Schulz 5 Graph bestehend aus Knoten und Kanten (implizit Dreiecke) Höhe für jeden Punkt auf Geländeoberfläche berechenbar Höhenwerte in Dreiecksknoten gespeichert 2. Geländemodell: TINs  TINs (Triangulated Irregular Neworks) Als bevorzugtes Geländemodell für die Erkennung geomorphologischer Geländestrukturen

6 © D. Schulz 6 Liegt Geländepunkt auf Dreiecksfläche 2. Geländemodell: TINs Höhenwert gegeben Interpolation zwischen 3 Punkten Dreiecksknoten lineare Interpolation Dreieckskante

7 © D. Schulz 7 2. Geländemodell: TINs Weiterer Vorteil eines TINs: Anpassungsfähigkeit an vorgegebene Geländesituation Weiterer Vorteil eines TINs: Anpassungsfähigkeit an vorgegebene Geländesituation Integration von Landkarten Weiterer Vorteil eines TINs: Anpassungsfähigkeit an vorgegebene Geländesituation Integration von Landkarten Kanten eines digitalen Flusslaufes können zu Kanten der Constraint Triangulation werden

8 © D. Schulz 8 Grundstrukturen komplexere Zusammenhänge ableitbar 3. Geomorphologische Grundformen Vorraussetzung einer automatischen Erkennung geomorphologischer Geländestrukturen: genaue Formalisierung und Definitionen

9 © D. Schulz 9 3. Geomorphologische Grundformen 3.1 Punkförmige Grundformen Gipfel Mulde Pass

10 © D. Schulz Geomorphologische Grundformen 3.2 Linienförmige Grundformen Diffluente Kante Transfluente Kante Konfluente Kante

11 © D. Schulz Geomorphologische Grundformen 3.3 Ablaufpfad Rhein Main Mosel Saar Maas Lahn Nordsee Weser Ems Koblenz Der Ablaufpfad eines Punktes p beginnt in p und folgt solange der Richtung des grössten Gefälles, bis er einen Muldenpunkt erreicht hat.

12 © D. Schulz 12 Lösung: p auf diffluenten Kante Lösung: p auf Knoten mit Gefälle in mehreren Richtungen 3. Geomorphologische Grundformen 3.3 Ablaufpfad  Problem: Richtung des grössten Gefälles nicht immer eindeutig! 2 Ablaufpfade absolute Maximum der Gefälle auswählen

13 © D. Schulz Geomorphologische Grundformen 3.4 Wassereinzugsgebiet Das Wassereinzugsgebiet eines Punktes p umfasst alle Punkte, deren Ablaufpfad durch p geht. Wassereinzugsgebiet einer Mulde Becken Grenze eines Beckens Wasserscheide

14 © D. Schulz 14  Muldenpunkte auswählen  Untersuchung der TIN-Knoten auf lokale Minima  Suchen der Ablaufpfade, die in einem Muldenpunkt enden  1. Tiefensuche: Alle konfluente Kanten bergauf zurückverfolgen besuchte Kanten und Knoten markieren inzidente Dreiecksflächen markieren  2. Tiefensuche: das gleiche für transfluente Kanten  die so markierten Dreiecke werden zu einem Wassereinzugsgebiet zusammengefasst  Durch Entfernen der Inneren Kanten entsteht die Wasserscheide 4. Erkennungsalgorithmus von Wassereinzugsgebieten

15 © D. Schulz 15  Muldenpunkte auswählen  Untersuchung der TIN-Knoten auf lokale Minima  Suchen der Ablaufpfade, die in einem Muldenpunkt enden  konfluente Kanten bergauf zurückverfolgen  Alle besuchten Kanten und Knoten werden markiert + inzidente Dreiecksflächen  2. Tiefensuche für transfluente Kanten  die so markierten Dreiecke werden zu einem Wassereinzugsgebiet zusammengefasst  Durch Entfernen der Inneren Kanten entsteht die Wasserscheide 4. Erkennungsalgorithmus von Wassereinzugsgebieten

16 © D. Schulz Erkennungsalgorithmus von Wassereinzugsgebieten Dreiecke mit 1 Eingangskante und 2 Ausgangskanten können nicht immer genau einem Wassereinzugsgebiet zugeordnet werden!

17 © D. Schulz Erkennungsalgorithmus von Wassereinzugsgebieten  Lösung: Generierung von Pseudokanten

18 © D. Schulz Erkennungsalgorithmus von Wassereinzugsgebieten Aufwand der Berechnung ä Für jedes dieser n Dreiecke könnte es 1 Pseudokante geben. ä Jede dieser n Pseudokanten könnte jedes der n Dreiecke einmal oder sogar mehrmals passieren. Es könnten bis zu n³ Pseudokanten eingefügt werden müssen. Aufwand der Berechnung ä Für jedes dieser n Dreiecke könnte es 1 Pseudokante geben. Aufwand der Berechnung ä Für jedes dieser n Dreiecke könnte es 1 Pseudokante geben. ä Jede dieser n Pseudokanten könnte jedes der n Dreiecke einmal oder sogar mehrmals passieren. Aufwand der Berechnung ä Für jedes dieser n Dreiecke könnte es 1 Pseudokante geben. ä Jede dieser n Pseudokanten könnte jedes der n Dreiecke einmal oder sogar mehrmals passieren. Es könnten bis zu n³ Pseudokanten eingefügt werden müssen. Methode bleibt aber praktikabel, da Aufwand in der Praxis deutlich geringer ausfällt.

19 © D. Schulz 19 konfluent diffluent transfluent konfluent diffluent transfluent Pseudo Zusatz Muldenpunkt 1. Ordnung 2. Ordnung Start 50 m Höhenlinien Pass Muldepunkt Gipfel 5. Visualisierung

20 © D. Schulz Visualisierung

21 © D. Schulz Erweiterungsmöglichkeit Algorithmus erkennt auch Becken mit einer Tiefe im Zentimeterbereich Generalisierung in Form von Filterung der Eingangsdaten

22 © D. Schulz Praktisches Anwendungsbeispiel Hochwassersimulation für Bonn

23 © D. Schulz 23


Herunterladen ppt "© D. Schulz 1 Algorithmen der Objekterkennung. © D. Schulz 2 Überblick 1.Einleitung 2.Geländemodell: TINs 3.Geomorphologische Grundbegriffe 4.Erkennungsalgorithmus."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen