Modellbasierte Optimierung von Pflanzenrekonstruktionen

Diplomarbeit

Die Erfassung der Blattfläche zur Kontrolle des Wachstums von Nutzpflanzen ist für den Zuchterfolg von großer Bedeutung. Ein bereits vorhandenes Messsystem ermöglicht die Rekonstruktion der Pflanzenoberfläche als dreidimensionales Netz. Jedoch können Abschattungen, beispielsweise durch gegenseitige Verdeckung von Blättern, zu Lücken in den Messdaten führen. Diese Fehlstellen sollen durch ein modellbasiertes Verfahren intelligent ergänzt werden.
Hierfür ist zunächst ein Modell zu entwerfen, welches durch einen geeigneten Satz von Parametern eine Pflanze beschreibt. Zur Ergänzung von fehlenden Oberflächenregionen wird das Modell wiederum mit den erfassten Daten in Registrierung gebracht. Dies erfordert deren Dekomposition in Einzelteile einer Pflanze und den Abgleich der Modellparameter mit den real vorliegenden Messwerten. Daraus lassen sich Ausfälle in den Messdaten identifizieren und durch Ausgleichswerte aus dem Modell ergänzen.
Die Arbeit ist in folgende Themenbereiche gegliedert:

1. Analyse von bereits vorhandenen Pflanzenrekonstruktionen

2. Erarbeitung eines Pflanzenmodells

3. Registrierung des Modells mit realen Messdaten

4. Ergänzung von fehlenden Stellen

5. Verifikation der Ergebnisse

Die Implementierung soll in C++ erfolgen. Zur Bearbeitung kann auf vorhandene Bildverarbeitungs- und Visualisierungs-Bibliotheken zurückgegriffen werden. Die Anfertigung der Arbeit erfolgt in Kooperation mit der Abteilung "Berührungslose Mess- und Prüfsysteme (BMP)" des Fraunhoferinstitut IIS.

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