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Oblique view individual tree crown delineation

Kempf, Christian und Tian, Jiaojiao und Kurz, Franz und d'Angelo, Pablo und Schneider, Thomas und Reinartz, Peter (2021) Oblique view individual tree crown delineation. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 99, 102314_1-102314_18. Elsevier. doi: 10.1016/j.jag.2021.102314. ISSN 0303-2434.

[img] PDF - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
30MB

Offizielle URL: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0303243421000210

Kurzfassung

Individual tree crown (ITC) segmentation supports numerous applications in forest management and ecology. In the latter context, special attention is dedicated to the study of angular reflection effects, caused by the inter-action of incident sunlight with a canopy. High precision airborne analysis of these effects requires multi-view sensor systems and multi-view ITC segmentation. In particular oblique view image segmentation is difficult and has been addressed by numerous template based methods. This contribution identifies persistent short-comings in the state of the art and tackles the problem by a multi-step workflow utilizing the digital surface model (DSM), derived from multi-view stereo data. A slightly revised version of the previously published levelset-watershed segmentation of the DSM is presented as the first step. In the second step, the contour of the visible part of a candidate tree in images with known orientation is obtained by means of ray casting and concave hull calculation. The method was tested on a deciduous, mixed and coniferous plot, whose aerial images were acquired using the 3K camera system in 2018 at Kranzberg Forest, Bavaria, Germany. Accuracies were assessed at hand of human operator generated groundtruth tree tops for the DSM as well as images with zenit angles of approximately 0,45 and 52 degrees. The resulting F1-scores, averaged over the plots, are 0.909/0.902/0.886/0.876 for the DSM/near-nadir-/oblique-/maximum-oblique-images, respectively

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/145622/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Oblique view individual tree crown delineation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Kempf, ChristianChristian.Kempf (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Tian, JiaojiaoJiaojiao.Tian (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8407-5098NICHT SPEZIFIZIERT
Kurz, Franzfranz.kurz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0003-1718-0004NICHT SPEZIFIZIERT
d'Angelo, PabloPablo.Angelo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-8541-3856NICHT SPEZIFIZIERT
Schneider, ThomasTomi.Schneider (at) tum.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reinartz, Peterpeter.reinartz (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-8122-1475NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Juli 2021
Erschienen in:International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Band:99
DOI:10.1016/j.jag.2021.102314
Seitenbereich:102314_1-102314_18
Verlag:Elsevier
Name der Reihe:Elsevier
ISSN:0303-2434
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Individual tree crown segmentation,individual tree delineation,oblique viewing, levelset segmentation, visibility determination, ray-tracing, aerial stereo imagery, 20 digital surface models
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erdbeobachtung
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R EO - Erdbeobachtung
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Optische Fernerkundung, R - Künstliche Intelligenz
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Methodik der Fernerkundung > Photogrammetrie und Bildanalyse
Hinterlegt von: Tian, Dr Jiaojiao
Hinterlegt am:16 Nov 2021 14:14
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:00

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