Kolloquium über anwendungsorientierte Statistik
Universität und ETH Zürich
Seminar für Statistik, ETHZ

Schätzung von Bewegung aus aufeinanderfolgenden Bildern: Anwendung auf das Totalozon

Verena Gelpke, Seminar für Statistik, ETH Zürich

17. Juni 1999, 16.15 - ca. 17.30
Hauptgebäude der Universität, Hörsaal E 18

Abstract

Satellitenbilder der Erdoberfläche und der Atmosphäre ermöglichen grossräumige Beobachtungen sowie die Ableitung von Information über sonst datenarme Gebiete. Darüberhinaus kann man aus zeitlich aufeinanderfolgender Satellitenaufnahmen Erkenntnisse über dynamische Prozesse gewinnen. Erkennung von Bewegung, resp. von Verschiebungsfeldern, aus einer Bildfolge ist in vielen naturwissenschaftlichen Bereichen wie Meteorologie und physikalische Ozeanographie von grossem Interesse. Die bekanntesten Methoden dazu können grob in zwei Klassen eingeteilt werden: Die einen Verfahren beruhen darauf, charakteristische Elemente von einem Bild zum nächsten zu verfolgen, andere Ansätze benützen Diskretisierungen der Kontinuitätsgleichung.

Im Vortrag wird ein Modell zur Schätzung von Bewegung vorgestellt, das auf der zweiten Variante beruht. Dabei wird das Verschiebungsfeld so parametrisiert, dass das Geschwindigkeitsfeld divergenzfrei ist. Da angenommen werden muss, dass die Beobachtungen mit Fehlern behaftet sind, muss man beim Schätzen analog zur Regression mit Fehlern in den erklärenden Variablen eine Korrektur hinzufügen, damit das Kleinste-Quadrate Verfahren eine konsistente Schätzung liefert. Diese Korrektur hängt von der Beobachtungsvarianz ab, welche natürlich unbekannt ist und mittels auf Differenzenbildung beruhender Pseudoresiduen geschätzt wird. Die Methode wird auf tägliche Satellitenbilder von Totalozon angewandt.


Further information: Christina Künzli, Statistics Seminar of ETH Zurich