ENVILAND
Projektlaufzeit: 2004 – 2012
Im Rahmen verschiedener Missionen zur Fernerkundung der Erdoberfläche, wie z.B. durch ENVISAT, Landsat, Ikonos, Quickbird, ERS, Rapid Eye, TerraSAR-X und durch Flugzeug gestütztes E-SAR, entsteht multimodales Bildmaterial sowohl aus dem optischen Spektralbereich als auch Radar-Daten unterschiedlicher Polarität und Auflösung. Diese können zur Lösung vielfältiger Problemstellungen eingesetzt werden.
Ziel der Verbundprojekte ENVILAND und ENVILAND 2 war die automatische Erzeugung von Landoberflächenkartierungen im Ergebnis eines weitestgehend automatisierten Verarbeitungsprozesses. Damit sollten Aufgaben, wie z.B. die automatische Kartierung von Feldfruchtarten, die Ermittlung biophysikalischer Kenngrößen und die Erfassung der Änderungsdynamik, gelöst werden. Gegenstand der Arbeiten war die Entwicklung einer prototypischen Software-Prozesskette. Jeder Prozessschritt übernahm eine spezifische Aufgabe (Geokodierung, Kantenextraktion, Registrierung, Segmentierung, Klassifikation). Dabei mussten extreme Datenmengen verarbeitet werden.
Das Projekt wurde als Verbundprojekt der Partner
- Jena-Optronik GmbH
- ZFL-Bonn
- FSU-Jena
- Zentrum für Bild- & Signalverarbeitung e.V.
durchgeführt, gefördert durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie (BMWi)
Enviland 1/2: Teilprojekte "Strukturintegration" und "Bildanalyse"
Der thematische Schwerpunkt des Zentrums für Bild- und Signalverarbeitung (ZBS) lag hierbei auf der Entwicklung von Registrierungs- und Segmentierungsalgorithmen und deren leistungsfähiger Umsetzung. Daneben wurden Algorithmen und Konzepte zur Klassifikation (z.B. Support-Vector-Machines & Ensemble-Systeme) und Schwellwertextraktionsverfahren erarbeitet und verfügbar gemacht. Die Voraussetzung zur synergetischen Verarbeitung multimodaler Daten war es, gestörtes Bildmaterial unterschiedlicher Modalität (SAR, optisch (VIS), NIR, TIR) und Auflösung subpixelgenau zu registrieren. Herausfordernd war dabei die Tatsache, dass durch die Bildmoden die Landoberfläche zum Teil in unterschiedlicher, komplementärer Art und Weise erfasst wird. Im Vorfeld mussten, angepasst an die modentypischen Messunsicherheiten, leistungsfähige Filterverfahren eingesetzt werden.
Sowohl das Segmentierungsverfahren als auch die Konzepte zur segmentbasierten Klassifikation schöpften den Informationsgehalt des Datenaufkommens im Sinne der gewünschten Prozessierungsziele optimal aus.
Veröffentlichungen
Torsten Koch, Rico Nestler, Karl-Heinz Franke: “Determinierte semantische Segmentierung multikanaliger Daten zur automatischen Prozessierung von Fernerkundungsdaten”; Posterveröffentlichung im Rahmen des 1. Gemeinsames Arbeitskreis-Treffen des AK „Fernerkundung“ der DGfG und des AK „Auswertung von Fernerkundungsdaten“ der DGPF in Bochum am 4./5.10.2012
Torsten Koch, Rico Nestler, Karl-Heinz Franke: “Verfahren zur Registrierung von mehrkanaligem Bildmaterial unterschiedlicher Modalitäten” in Proceedings of 17. Workshop Farbbildverarbeitung, ISBN: 978-3-00-035834-0, Konstanz, Deutschland, 29.-30.9.2011, pp. 73-84
T. Koch, R. Nestler, T. Kubertschak: “The Advantage of Segment-Based Classification of Multi-Modal, Multi-Temporal and High-Resolution Satellite Images”; Crossing Borders within the ABC – Automation, Biomedical Engineering & Computer Science, 55. Internationales Wissenschaftliches Kolloquium 2010 der TU Ilmenau, TU Ilmenau (Hrsg.), ISBN: 978-3-938843-53-6
Kompetenzschwerpunkt: Verarbeitung und Analyse multimodaler Bilder und Bildfolgen
