Informatik-Fachberichte Herausgegeben von W. Brauer im Auftrag der Gesellschaft fUr Informatik (GI) 49 Modelle und Strukturen DAGM Symposium Hamburg, 6.-8. Oktober 1981 Herausgegeben von Bernd Radig Herausgeber Dr. Bernd Radig Fachbereich Informatik der Universitat Hamburg - SchlOterstraBe 70, 2000 Hamburg 13 AMS Subject Classifications (1979): 68-06, 68G 10 CR Subject Classifications (1981): 3.63 CIP-Kurztitelaufnahme der Deutschen Bibliothek Modelle und Strukturen: DAGM-Symposium, Hamburg, 6. - 8. Oktober 1981 / hrsg. von Bernd Radig. - Berlin; Heidelberg; New York: Springer, 1981. (Informatik-Fachberichte ; 49) ISBN·13: 978-3-540-108764 e-ISBN-13: 978-3-642-68138-7 001:10.107/978-3-642-68138-7 NE: Radig, Bernd [Hrsg.]; Deutsche Arbeitsgemeinschaft fOr Mustererkennung; GT This work is subject to copyright. All rights are reserved, whether the whole or part of the material is concerned, specifically those of translation, reprinting, re-use of illustrations, broadcasting, reproduction by photocopying machine or similar means, and storage in data banks. Further, storage or utilization of the described programms on date processing installations is forbidden without the written permission of the author. Under § 54 of the German Copyright Law where copies are made for other than private use, a fee is payable to "Verwertungsgesellschaft Wort", Munich. v 0 r w 0 r t Das Symposium der Deutschen Arbeitsgemeinschaft fur Mustererkennung hat auf seinem Weg nach Norden von Oberpfaffenhofen uber Karlsruhe und Essen nun Hamburg erreicht. Ich wlinsche allen Teilnehrnern Erfolg, fruchtbare Diskussionen und einen angenehmen Aufenthalt. In der DAGM sind wissenschaftliche Gesellschaften vertreten, zu deren Aufgaben auch die Forderung der automatischen Mustererkennung in For schung und Anwendung gehort. Zur Zeit sind dies die Deutsche Gesell schaft fur angewandte Optik (DGaO), die Deutsche Gesellschaft fur Nu klearmedizin (DGNM), die Deutsche Gesellschaft fur Ortung und Naviga tion (DGON), die Deutsche Gesellschaft fur Medizinische Dokumentation, Informatik und Statistik (GMDS), die Deutsche Gesellschaft fur Ange wandte Datenverarbeitung und Automation in der Medizin (GADAM), die Gesellschaft fur Informatik (GI) und die Nachrichtentechnische Gesell schaft (NTG). Die DAGM vertritt wiederurn die Interessen ihrer Trager gesellschaften in internationalen Verbanden, sie ist Mitglied der Inter national Association of Pattern Recognition (IAPR). Inzwischen ist es schon Tradition geworden, das DAGM Symposium unter ein besonderes Thema zu stellen. Das diesjahrige Schwerpunkttherna "Modelle und Strukturen" forderte die Autoren auf, in ihren Beitragen darzustellen, welche Modellvorstellungen uber die sensorisch erfaBte AuBenwelt ihren Ansatzen, Algorithmen oder Systemen zugrundeliegen. GleichermaBen betont werden sollte die Kontroll- und Datenstruktur, die durch Formalisieren und Einbeziehen solcher Modelle ausgepragt wird.Die groBe Zahl der eingereichten Beitrage, die wir leider nicht alle aufnehmen konnten, spricht fur die Aktualitat dieser Themenstel lung. Allen Autoren danke ich fUr ihre Muhe. Ich freue mich besonders, daB die Herren Binford, Fu, Niemann und Neumann bereit waren, das The rna in den Zusammenhang der neuesten Forschung in den Gebieten der mo dellgesteuerten und strukturellen Analyse von Bildern, Bildfolgen und gesprochener Sprache zu stellen. Herrn Prof. Dr. H. Kazmierczak (Karlsruhe), Herrn Dr. S. Poppl (Mun chen), Herrn Dr. E. Triendl (Oberpfaffenhofen), Herrn Prof. Dr. G. Winkler (Karlsruhe) und Herrn Dr. H.-G. Zimmer (Gottingen), die sich mit mir die angenehme Aufgabe teilten, aus vielen eingereichten Bei tragen auswahlen zu konnen, die aber auch nach sorgfaltiger Beratung Beitrage ablehnen muBten, danke ich sehr fur ihre Mitarbeit im Pro- IV grarnm-AusschuB. Die Herren Hille, Neumann und Westphal vom Vorberei tungs-AusschuB und die Leiterin des TagungsbUros, Frau Jancke, haben mir viel Arbeit abgenornmen. Herrn Prof. Dr. H. Marko und Herrn Prof. Dr. H.-H. Nagel danke ich fUr ihre bereitwillige UnterstUtzung. Uber haupt ist solch eine Tagung ohne die tatkraftige Hilfe vieler Personen nicht organisierbar. Der Fachbereich Informatik und der Fachbereich Chemie haben die DurchfUhrung in den Raumen der Universitat ermoglicht. Herr Prof. C. Hackl als Vorsitzender und Herr Dr. E. Wegner als Schatzmeister der Gesellschaft fUr Informatik sorgten unter anderem fUr eine solide finanzielle Basis. Herr A. Vogel vom BMFT und Herr A. Kaesser von der GMD trugen dazu bei, daB ich Herrn Dr. Binford und Herrn Prof. Fu aus den USA zu tibersichtsvortragen einladen konnte. Die groBzUgige UnterstUtzung durch Industriefirmen erkenne ich dankbar an. Besonders nennen mochte ich die Firmen IBM - Heidelberg, Digital Equipment - Hamburg, Joyce-Loebl - DUsseldorf und Control Data - Ham burg. Nicht nur die groBartige Forderung, die ich bei der Organisation des Symposiums erfahren habe, sondern auch das breite Spektrum der Beitra ge in diesem Buch zeigen das groBe Interesse an Forschung und Anwen dung im Bereich der Mustererkennung. Ich hoffe, daB die Beitrage die Forschung fordern und die Anwendungen der Gesellschaft zum Guten die nen. Hamburg, im Juli 1981 Bernd Radig INHALTSVERZEICHNIS Sprache Ubersichtsvortrag H. Niemann. . . . . . . . . . . . . . • . . . .. 2 Automatische Erkennung zusammenhangend gesprochener Sprache M. Colombo, F. Raineri, S. Rivoira •........ 26 A Data Driven Parsing Strategy for a Transition Network Grammar Model G. Knorz . .. .... ............. 33 Mustererkennung im Bereich der inhaltlichen ErschlieEung von Texten Industrie-Szenen F. Jondral, A. Mohr .......... . 41 Ein Simulationsmodell zur Klassifikation binar modulierter Signale E. Saed tler . . . . . . . . • . . . . . . . . . . . 48 Ein sequentiell arbeitendes Mustererkennungssystem mit Bezugsmodell E. Enderle . . ......... . 55 Automatische Analyse von Binarbildern aufgrund relationaler Modelle W. Hattich . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 61 Hierarchische Kombination eines strukturellen und numerischen Verfahrens zur Erkennung und Lagebestimmung tiberlappender Werkstticke VI Bildfolgen Th. Dinse, W. Enkelmann, H.-H. Nagel. . . . . . . . . .. 69 Untersuchung von Verschiebungsvektorfeldern in Bildfolgen L. Dreschler . . . . . . . . . . . . . . . . . 76 Zur Reproduzierbarkeit von markanten Bildpunkten bei der Auswertung von Realwelt-Bildfolgen U. Obermoller, K.H. Hohne . . . . . . . .... • . . 83 Restauration von GefaS-Darstellungen in der intravenosen Angiographie R. Knopp, D. Koischwitz, M. Baehre, T. Harder, H.J. Biersack, C. Winkler 91 Quantitative Auswertung parametrischer Herzszintigramme - Vergleich mit laevokardiographischen und koronarangiographischen Befunden 3D-Szenen Ubersichtsvortrag B. Neumann . . . . . . . . . . . . . . . 93 3D-Information aus mehrfachen Ansichten Th.C. Henderson, A. Mitiche 1 1 2 Modeling 3-D structure O. D. Faugeras . .. ....•.............. 117 stochastic Labeling Techniques for Recognition of Partially Visible 2-D und 3-D Objects J. Slav ik . • . . . . . . . . . . . . . .. ....... 1 18 Klassifikation und raumliche Lagebestimmung von Objekten aus 3-D Rasterbildern H. Westphal, H.-H. Nagel. . . . . . . . . . . . . . . 123 Zur Ermittlung gekrlimmter Oberflachen bewegter Objekte aus Bildfolgen VII Relationale Beschreibung D. Gernert . . . . . . . • . . . . . . . . . . . . . . . 131 AhnlichkeitsmaEe fUr hierarchisch aufgebaute Strukturen und ihre Anwendung in der Mustererkennung P. Zamperoni . . . . . . . . . . . . . . .. ...... 137 Hierarchische Darstellung von Grautonbildern mit stufenweiser Annaherung durch Konvexmuster K. MUhle, B. Radig. . . . .. ....... . ... 144 Entwurf eines Datenbanksystems zur UnterstUtzung der Analyse von Bildfolgen P.T. Speck. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 151 Automatische Darstellung und Interpretation von Linien- und Kantenstrukturen in Digitalbildern Vbersichtsvortrag Th. Binford . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 58 Model Guided Image Analysis Kartographie w. Gopfert . . • . . ... . . . . . .. ......... 160 Integration von Multi-Sensor Bilddaten und kartographischen Datenbanken w. Kropatsch, F. Leberl . . . . .......... 167 Organisation kartographischer Daten zur kenntnisgestUtzten Bildanalyse E. Triendl ................... . 174 Lokalisierung von durch Zeichnungen beschriebenen Strukturen in Bildern Tomographie H. FUchtjohann . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. 180 Fehler linearer Rekonstruktionsverfahren der Computertomographie unter der Annahme eines statistischen Objektmodells E. Vreugdenhil, M.A. Viergever, P. Sonneveld, A.J. Hermans, o Ying-Lie, C.N. de Graaf ......... . . 187 Seven Pinhole Computer Tomography. A Geometrical-Optical Approach D. Bartels, H. Neumann, H.S. Stiehl ............ 195 ModellgestUtzte Analyse von kranialen Computer-Tomogrammen VIII Medizin I P. Gais, K. Rodenacker, U. JUtting, W. Abmayr, G. Burger. . 204 Modelle zur automatischen Befundung medizinischer Praparate K. Barth, K.M. Irion, U. Faust, D. Decker 212 Strukturerkennung in gestorten Signalen mit Hilfe von Korrelationsverfahren H. Kronberg, H.-G. Zimmer, V. Neuhoff ..... . 219 Lokale Leistungsspektren als Segmentierungshilfe J. Bille, M. Jaksch . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • . 226 Ein iteratives Regionenwachstums-Verfahren mit flexibler Datenstruktur zur Segmentierung cytologischer Bilder Medizin II G. Haussmann, H. Madsen ................... 234 Detektion homogener Bildregionen mit Hilfe histogrammadaptiver Quantisierung W. Wolf, U. Appel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 241 Adaptive Verarbeitung von visuell evozierten EEG-Potentialen G. Schoffa, R. Mayer. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 248 Merkmalsreduzierung mit Fourier-Deskriptoren bei elektrischen Potentialkarten des Herzens Syntaktische Beschreibung M. Kraft . . . . . . . . . . . . . .. . .... 256 Ein mehrstufiges linguistisches Modell zur Erkennung von Linienmustern H. Bunke ..................... . 264 Programmierte Graph-Grammatiken zur Reprasentierung des a priori Wissens fUr die Interpretation von Linienzeichnungen Ubersichtsvortrag K.S. Fu ........................... 271 Syntactic Models for Image Analysis IX Systeme W. Kestner ..•........•. 296 Bausteine fUr ein Bilddeutungssystem A. Vespermann . . . . . . . . . . .. ........ 302 IPA - Ein Programmsystem zur interaktiven Mustererkennung F. Wahl, L. Abele, H. Giebel. . . . .. ....... 303 Texturanalyseverfahren zur Fehlermessung bei Glasbehaltern S.J. PHppl, W.S. Tirsch ................... 310 Ein Echtzeitsystem zur automatischen EEG-Schlafstadienklassifikation Linien und Kanten H. Amiri .............. . 312 Skelettierung von Grautonlinienbildern H. Ney . • . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . • .. 319 Konturbestimmung in Bildern mit dynamischer Programmierung V. Margner . . . . .. ............. 327 Automatische Erfassung von Leiterplattenzeichnungen H. Bley . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .... 334 Dominante und Detailstrukturen in Bildgraphen fUr Binarbilder von Linienzeichnungen G. Hartmann, H. Krasowski, R. Schmid ..... 343 Ein rekursives Linien- und Kantendetektionsverfahren Textur B. Bargel . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . .... 351 Klassifikation von Bilddaten durch statistische und strukturelle Texturanalyse V. Klement, R.-D. Naske ................... 357 Forensische Schreibererkennung mit Merkmalen aus einem regionalen Texturmodell F. Wahl, L. Abele, W. Scherl . . . . . . .. ...... 364 Merkmale fUr die Segmentation von Dokumenten zur automatischen Textverarbeitung x Anhang K. Holla • • . . . . . . . . . . . . . • . . . . . . 372 Vorverarbeitung von Bilddaten durch ein Augenmodell J. Jahns. . . . . . . . . . •.•..... 374 Ein paralleler Algorithmus fUr die zweidimensionale Hadamard-Transformation C.-E. Liedtke, W. Geuen, D. Wermser •.•.•.. 376 Modellbildung des menschlichen visuellen Systems F. Merkle, J. Dengler, T. Karte, J. Bille ..•... 378 Hybride optisch-digitale Bildverarbeitung zur lageinvarianten Mustererkennung D. Meyer . . . . • . . . . . . . . . . . 380 Bilderzeugende Sensorsysteme fUr die Zielakquisition und Lenkung von Flugkorpern G. Neugebauer • . • . . . • . • . . . . . . . . . . . . . . . 382 Anwendung von Mustererkennungsmethoden in einem integrierten DB/IRS zur Konvertierung von Informationsstrukturen K. Rodenacker, P. Gais, U. JUtting, G. Burger. . . . . .. 384 EinflUsse der Digitalisierung auf bildanalytische Merkmale K. -J. Seegel •.•••..•..•.. ...... 386 Eine Methode zur automatischen Beseitigung des Bildrauschens A. Vespermann .. . .. ..................... 388 IPA - ein Programmsystem zur interaktiven Mustererkennung S.J. pappI, W.S. Tirsch • . • . .. • ..••....• Ein Echtzeitsystern zur autornatischen EEG-Schlafstadien- klassifikation 395 W. Scherl . .. •..•... ....•.•..•• 403 GraBenunabhangige Segrnentierung von Textzeilen fur Anwen dung en irn Buro