Bij segmentatie wordt het beeld opgesplitst in beelddelen
die homogeen zijn in een of meerdere eigenschappen
(bijvoorbeeld: grijswaarde, kleur en textuur). Er wordt nog
geen contextinformatie benut of een model van de werke
lijkheid ingeschakeld. Bij patroonherkenning worden aan
de als homogeen onderkende beelddelen attributen
(labels) toegekend, die verwijzen naar de werkelijkheid.
De keuze van de klassen is afhankelijk van de manier
waarop men de werkelijkheid wil indelen en dat vereist
een beeld (mentale voorstelling) van de werkelijkheid.
Om tot geautomatiseerde analyse te komen, is inzicht in
het analyseproces bij de mens noodzakelijk. Dit wordt
echter nog weinig begrepen (een standaardwerk als Lille-
sand en Kiefer [12] besteedt slechts vijf pagina's aan dit
onderwerp.)
Men onderkent dat het analyseproces is gebaseerd op
een aantal stimuli; dit zijn visuele parameters of basisele
menten van interpretatie. Deze parameters zijn:
1. grijswaarde en kleur;
2. textuur;
3. vorm;
4. grootte;
5. hoogte;
6. schaduw.
Vaak worden ook
7. patroon;
8. ligging;
9. associatie
aan deze reeks toegevoegd. (De overeenkomst met de
elementen uit de kartografische tekenleer zijn evident.)
De basiselementen worden gewoonlijk gerangschikt naar
toenemende complexiteit (fig. 2). Om greep te krijgen op
het geautomatiseerde analyseren, trachten we deze ele
menten op een andere wijze te structureren. We gaan
daarbij uit van kleuren ofwel wat binnen de hier ont
wikkelde concepten hetzelfde is multispectrale beel
den.
Daar een multispectraal beeld uit meerdere beelden, op
genomen in verschillende spectrale banden bestaat,
vormt het een combinatie van grijswaarden. De grijs
waarde van elk pixel is niet alleen sterk gecorreleerd met
de grijswaarden van de andere banden, maar ook met die
van de omliggende pixels. Zou dit niet het geval zijn, dan
zou het beeld slechts ruis bevatten en dientengevolge
helemaal geen informatie.
Deze correlatie, ofwel ruimtelijke variantie, definieert de
textuur. Daarmee is textuur een maat voor de herhaling
Fig. 2. Een veel gebruikte structurering van de basiselementen van
interpretatie is naar toenemende complexiteit.
combinatie
herhaling
stand
herhaling
combinatie
grijswaarde
kleur
textuur
ligging
associatie
grootte
schaduw
patroon
vorm
hoogte
Fig. 3. Door ons ontwikkelde structurering van de basiselementen
van interpretatie ten behoeve van geautomatiseerde analyse.
van grijswaarden in een omgeving. Plotselinge over
gangen in grijswaarde en textuur brengen structuur in het
beeld, welke een complexe functie is van de ruimtelijke
structuren in de werkelijkheid. De abrupte overgangen
zijn zichtbaar als contouren. Zij bepalen de grenzen van
gebieden, elk met z'n eigen vorm.
Grijswaarde en vorm noemen wij de primaire elementen
van interpretatie. De overige basiselementen zijn hieruit
af te leiden met de volgende functievoorschriften:
combinatie;
herhaling;
uitgestrektheid.
Zoals reeds besproken, ontstaat door combinatie van
grijswaarden kleur en door herhaling van grijswaarden
textuur. Het functievoorschrift uitgestrektheid heeft geen
gevolg bij grijswaarde.
Uitgestrektheid geeft de mate van verspreiding van een
vorm aan. In het horizontale vlak is dit grootte, in de derde
dimensie hoogte. Door invloed van de belichting van de
zon ontstaat uit hoogte schaduw. Daarmee geeft scha
duw informatie over hoogte en vorm. Herhaling van vorm
leidt tot patroon. Door combinatie van vormen ontstaan
de elementen ligging en associatie. Het bovenstaande is
samengevat in fig. 3. Uiteraard is ook deze structurering
behept met simplificatie.
Bij analyse op grijswaarde (pixel-classificatie) worden
alleen de spectrale eigenschappen bekeken, niet de
ruimtelijke samenhang tussen pixels. (Bij textuuranalyse
wordt weliswaar een omgeving bekeken, maar deze is zo
klein dat niet van een ruimtelijke component kan worden
gesproken.) Bij analyse op vorm en de daarvan afgeleide
elementen is de ruimtelijke component betrokken. Al
vorens tot classificatie (patroonherkenning) kan worden
gekomen, dient het beeld eerst te worden gesegmen
teerd. De vele typen objecten aan het aardoppervlak
vormen echter een onoverkomelijke hindernis bij het seg
mentatieproces. Met GIS-informatie kan de ruimtelijke
component worden betrokken bij de analyse.
Rangschikking van de Basiselementen
van Interpretatie naar toenemende Complexiteit
grijs
waarde/
kleur
toenemende
complexiteit
grootte vorm textuur
patroon hoogte schaduw
ligging
associatie
176
NGT GEODESIA 89 - 4
