Automatische Erkennung von Gebäuden und Brücken durch Fusion hochaufgelöster, flugzeuggetragener SAR- und optischer Bilddaten

• Antragsteller: Professor Dr. Uwe Sörgel, seit 6/2007
• Fachliche Zuordnung: Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2007 bis 2011
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 22114898

• Erstellungsjahr: 2010

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ein wesentlicher Forschungsbeitrag ist die Einführung von Conditional Random Fields zur kontext-baslerten kombinierten Klassifizierung von SAR-Daten und optischen Bildern. Die Klassifizierung unter Berücksichtigung von Kontextwissen wird innerhalb eines einheitlichen wahrscheinlichkeitstheoretischen Ansatzes durchgeführt. Die Erweiterung des Kontextterms innerhalb der CRFs unter Einbezug des Grauwertgradienten benachbarter Bildsegmente ist nicht auf die Detektion von Gebäuden beschränkt, sondern universell anwendbar auf Bilddaten, in denen multiple Instanzen eines Objekttyps mit nur geringen Abständen auftreten (z.B. Zellstrukturen in medizinischen Bildern oder Menschenmengen in Videoszenen). Ein weiterer bedeutsamer Beitrag ist die automatische Analyse von Objektmerkmalen auf einem höheren semantischen Niveau (z. B. Extraktion heller Mehrfachreflexionslinien in den SAR-Daten) anstatt auf Pixelebene. Die Entwicklung von Ansätzen zur Höhenbestimmung von Objekten mit einer Kombination von optischen in SAR-Daten kann z.B. entscheidend beitragen zum Lösen von Phaseunwrapping-Problemen in inSAR-Daten urbaner Szenen.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• "Building extraction in uban scenes from high-resolution InSAR data and optical imagery". 5th IEEE/GRSS/ISPRS Joint Urban Remote Sensing Event, Shanghai, 2009, 6 S., CD
  J.D. Wegner, A. Thiele and U. Soergel
  
• "Fusion of optical and InSAR features for building recognition in urban areas". In: U. Stilla, F. Rottensteiner, N. Paparoditis (eds), City Models, Roads and Traffic, Paris, 2009, IAPRS vol. 38(3/W4), S.1090-1093
  J.D. Wegner, A. Thiele and U. Soergel
  
• "Extraction and Geometrical Accuracy of Double-bounce Lines In High Resolution SAR Images". Photogrammetrie Engineering & Remote Sensing, 2010, vol. 76(9), S. 1071-1080
  J.D. Wegner, S. Auer and U. Soergel
  
• "Fusion of high-resolution InSAR data and optical imagery for building detection using Conditional Random Fields". 8th European Conference on Synthetic Aperture Radar, Aachen, 2010, S.1090-1093
  J.D. Wegner, R. Hänsch, A. Thiele and U. Soergel
  
• "Urban building detection from optical and InSAR features exploiting context". Photogrammetrie Computer Vision and Image Analysis Conference, Paris, 2010, IAPRS vol. 38(3A), S. 239-244
  J.D. Wegner, A.O. Ok, A. Thiele, F. Rottensteiner and U. Soergel