AizvērtIzvēlne
Sākums
Atjaunots 2025. gada 26. jūnijā
Zigmārs Rendenieks

objektos bāzētā attēlu analīze

(angļu Object-Based Image Analysis (OBIA), vācu Bilderkennung, franču Analyse d’images basée sur les objets, krievu объектно-ориентированный анализ изображений)
datu apstrādes metode, ko izmanto tālizpētē un citās jomās, lai veiktu automātisku telpisko objektu izdalīšanu un klasifikāciju attēlos

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Metodes izveidotāji
  • 3.
    Metodes izveidošanas un attīstības gaita
  • 4.
    Metodes pielietošanas jomas, pielietošanas raksturojums
  • Tīmekļa vietnes
  • Ieteicamā literatūra
  • Kopīgot
  • Izveidot atsauci
  • Drukāt

Satura rādītājs

  • 1.
    Kopsavilkums
  • 2.
    Metodes izveidotāji
  • 3.
    Metodes izveidošanas un attīstības gaita
  • 4.
    Metodes pielietošanas jomas, pielietošanas raksturojums
Kopsavilkums

Objektos bāzētā attēlu analīze ir salīdzinoši jauna metode, kas 21. gs. sākumā ir kļuvusi populāra, jo nodrošina labākus rezultātus attēla objektu izdalīšanā, salīdzinot ar tradicionālajām pikseļos (rastra šūnās, raster cells) bāzētajām (pixel-based) metodēm. Metodes būtība ir vektoru grafikas objektu izdalīšana no rastra datukopām (attēliem), izmantojot kādu no reģionu audzēšanas (region growing) algoritmiem, kas grupē kopā attēla šūnas (pikseļus) līdz noteiktu izmantoto vērtību (lieluma, atstarojuma vērtību, tekstūras indikatoru) homogenitātes sliekšņa sasniegšanai. Visi objektos bāzētās attēlu analīzes algoritmi analīzes procesā tiecas sabalansēt iekšējo homogenitāti attēla objektos un heterogenitāti starp izdalāmajiem objektiem. Pēc attēla objektu izdalīšanas tipiski tiek veikta objektu klasifikācija.

Metodes izveidotāji

Par nozīmīgu notikumu tiek uzskatīta datorprogrammas eCognition izveide 2000. gadā, ko izstrādāja vācu kompānija Definiens AG. Uzņēmuma dibinātājs un programmatūras idejas autors bija vācu fiziķis Gerds Binnigs (Gerd Binnig), kurš 1986. gadā kopā ar šveiciešu fiziķi Heinrihu Roreru (Heinrich Rohrer) saņēma Nobela prēmiju fizikā (Nobel Prize in Physics 1986) par skenējošā tuneļmikroskopa izgudrošanu. eCognition piedāvāja jaudīgus apstrādes algoritmus, ērtu lietotāja saskarni un jaunas funkcijas, piemēram, tekstūras indikatorus, lai uzlabotu attēla objektu izdalīšanu.

Metodes izveidošanas un attīstības gaita

Pirms objektos bāzētās attēlu analīzes pašreizējās popularitātes vairums tālizpētē un attēlu apstrādē izmantoja pikseļos bāzētās klasifikācijas metodes, piemēram, maksimālās līdzības (Maximum Likelihood Classification) vai atbalsta vektoru mašīnu (Support Vector Machines) klasifikācijas. Šīs metodes analizē pikseļus individuāli, neizvērtējot to telpisko kontekstu (blakus pikseļu vērtības), un izmanto tikai spektrālā atstarojuma vērtības. Šīs metodes ir efektīvas salīdzinoši zemas izšķirtspējas attēliem (piemēram, Landsat 30 m izšķirspējai), bet producē daudz “trokšņa” (nelietderīgas vai traucējošas informācijas) rezultātus, izmantojot augstas izšķirspējas attēlus.

20. gs. 90. gados, kļūstot pieejamiem komerciālajiem augstas izšķirtspējas satelītattēliem Ikonos un QuickBird, šādu datu pieejamība veicināja attēlu automātiskās segmentācijas pētījumus, kas imitēja cilvēka uztveres likumsakarības, konkrēti – mūsu uztveres spēju sagrupēt attēla pikseļus jēgpilnos objektos, izmantojot pikseļu spilgtuma, krāsas un telpiskā konteksta raksturlielumus.

Kopš tā laika objektos bāzētās attēlu analīzes funkcijas ir tikušas integrētas daudzās datorprogrammās, piemēram, Orfeo Toolbox, ENVI, Grass GIS un Google Earth Engine mākoņskaitļošanas platformā. Arī ārpus Zemes zinātnēm tās ir integrētas programmās MATLAB, ImageJ/Fiji, CellProfiler, kā arī citās zinātnēs un praktiskās darbības jomās, piemēram, bioloģijā, medicīnā, robotikā un datu zinātnē.

Metodes pielietošanas jomas, pielietošanas raksturojums

Objektos bāzētā attēlu analīze ir mūsdienās populārākā datu analīzes metode tālizpētē, ko izmanto arī inženierijā (piemēram, pašbraucošajos transportlīdzekļos) un mākslīgā intelekta sistēmās (mašīnredzes elementi). Zemes zinātnēs objektos bāzēto attēlu analīzi izmanto zemes seguma kartēšanā, pilsētvides kartēšanā augstā izšķirtspējā un meža platību izmaiņu monitoringā. Lauksaimniecībā to izmanto precīzajā lauku un konkrētu kultūru izdalīšanā, galvenokārt satelītu un bezpilota lidaparātu ievāktajos datos. Dabas aizsardzībā to izmanto biotopu kartēšanā un ainavu telpiskā raksta analīzē, savukārt medicīnā – audzēju atpazīšanā medicīnisko izmeklējumu attēlos. Mūsdienās arvien biežāk objektos bāzēto attēlu analīzi integrē mākslīgā intelekta sistēmās metodes veiktspējas, zemā enerģijas patēriņa un daudzveidīgā pielietojuma dēļ.

Populārākās datorprogrammas, kurās ir iekļautas objektos bāzētās attēlu analīzes funkcijas:

  • eCognition (izveidoja Definiens AG 2000. gadā) – komerciāla (slēgtā koda) un ļoti izplatīta programma,
  • Orfeo Toolbox (izveidoja Manuels Grizonē, Manuel Grizonnet 2017. gadā) – atvērtā koda programma, integrēta ar QGIS programmu,
  • InterImage, iMap, RSGISLib un citas.

Autora ieteiktie papildu resursi

Tīmekļa vietnes

  • Tīmekļa vietnē GISGeography par objektos-bāzēto attēlu analīzi (OBIA – Object-Based Image Analysis (GEOBIA))

Ieteicamā literatūra

  • Blaschke, T., ‘Object based image analysis for remote sensing’, ISPRS journal of photogrammetry and remote sensing, vol. 65, no. 1, 2010, pp. 2–16.
  • Grizonnet, M. et al., ‘Orfeo ToolBox: open source processing of remote sensing images’, Open Geospatial Data, Software and Standards, vol. 2, nr. 15, 2017.
  • Hay, G. J. and Castilla, G., ‘Geographic Object-Based Image Analysis (GEOBIA): A new name for a new discipline’, in Blaschke, Th., Lang, S., and Hay, G. J. (eds.), Object-based image analysis: Spatial concepts for knowledge-driven remote sensing applications, Berlin, Heidelberg, Springer Berlin Heidelberg, 2008, pp. 75–89.
  • Hossain, M. D. and Chen, D., ‘Segmentation for Object-Based Image Analysis (OBIA): A review of algorithms and challenges from remote sensing perspective’, ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, vol. 150, 2019, pp. 115–134.
  • Nussbaum, S. et al., Object-Based Image Analysis and Treaty Verification: New Approaches in Remote Sensing–Applied to Nuclear Facilities in Iran, Springer, 2008, pp. 29–39.

Zigmārs Rendenieks "Objektos bāzētā attēlu analīze". Nacionālā enciklopēdija. https://enciklopedija.lv/skirklis/259737-objektos-b%C4%81z%C4%93t%C4%81-att%C4%93lu-anal%C4%ABze (skatīts 26.09.2025)

Kopīgot


Kopīgot sociālajos tīklos


URL

https://enciklopedija.lv/skirklis/259737-objektos-b%C4%81z%C4%93t%C4%81-att%C4%93lu-anal%C4%ABze

Šobrīd enciklopēdijā ir 0 šķirkļi,
un darbs turpinās.
  • Par enciklopēdiju
  • Padome
  • Nozaru redakcijas kolēģija
  • Ilustrāciju redakcijas kolēģija
  • Redakcija
  • Sadarbības partneri
  • Atbalstītāji
  • Sazināties ar redakciju

© Latvijas Nacionālā bibliotēka, 2025. © Tilde, izstrāde, 2025. © Orians Anvari, dizains, 2025. Autortiesības, datu aizsardzība un izmantošana