Bildverarbeitung

Engl. image processing, franz. traitement d' image; alle Verfahren, mit denen digitale Bilder gezielt bearbeitet und verändert werden um damit Informationen aus den digitalen Bilddaten zu extrahieren. Hierzu gehört u.a. das Erkennen von Bildinhalten durch geeignete Klassifizierungsverfahren.

Nach DIN 18716 Verfahren, mit denen Bilddaten vorverarbeitet, verarbeitet und interpretiert werden, um Informationsprodukte zu erzeugen".

Bildverarbeitung umfasst eine Vielzahl von Operationen zur Restaurierung, Verbesserung, Aufbereitung und Analyse von Bild- bzw. Rasterdaten. Unabhängig vom Aufnahmeverfahren von Bildern ist eine Verarbeitung nötig, um die Bilder sinnvoll verwenden zu können. Elektronisch gewonnene Bilder können direkt weiterverarbeitet werden, analog aufgenommene Bilder müssen zunächst digitalisiert werden. Ein Computer zerlegt dann ein Bild in Millionen kleine Informationseinheiten (Pixel) und benutzt mathematische Formeln um den Farbkontrast und die Intensität der Pixel zu manipulieren. Jedes Bild kann auf verschiedene Weise neu zusammengesetzt werden, um spezielle Charakteristika oder Objekte hervorzuheben, die im ursprünglichen Bild verborgen waren. Die digitale Bildverarbeitung ist Basis der Fernerkundungsmethoden. Viele ihrer Teilschritte können automatisiert ablaufen. Die Grenzen der Automatisierung liegen dort, wo 'lebensweltliches' Wissen für eine korrekte Interpretation der Daten erforderlich ist. Dies kann bei der nachrichtendienstlichen Verwertung von Satellitenaufnahmen der Fall sein oder im Bereich der Archäologie.

Bildverarbeitung erlaubt:

die Erstellung von mehrfarbigen Einzelbildern aus mehreren Bildern desselben Objekts, die mit verschiedenen Spektralbändern aufgenommen wurden
die Hervorhebung von Mustern
die Wiederherstellung der korrekten Objektumrisse nach deren Verzerrung durch Blickwinkel und Objektiv (Geo-Kodierung)
die Veränderung des Kontrastes zwischen Objekten und deren Hintergrund
die Verbesserung der Bildschärfe
die Wiederherstellung von durch Wolken bedeckten Details an der Erdoberfläche
die Verstärkung von Schatten
die Unterdrückung von Reflexionen u.w.

Im GIS-Umfeld zählen zur Aufbereitung im Wesentlichen Entzerrung und Filter, sowie die Bearbeitung durch Editieren (Raster-Editor) bzw. Kombination von Einzelbildern (Überlagerung, Mosaicking). Wichtige Analyseverfahren sind statistische Methoden (z.B. Histogramm-Berechnung), Klassifizierung und Mustererkennung. Grundsätzlich kann man Bildverarbeitung als Transformation des Ausgangsbildes in ein Ergebnisbild verstehen.

Weitere Informationen:

Bildverarbeitung am IMF (DLR / IMF)