Die Sehnenlängentransformation

Bild 1: Fasern von veraschtem kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff

© Michael Busch/Joachim Ohser

Die Fourier-, Wavelet-, Radon-, Hough-, Wasserscheiden- und Distanztransformation sind etablierte Werkzeuge der Bildverarbeitung mit breiter Anwendbarkeit. Weniger bekannt ist dagegen die Sehnenlängentransformation (chord length transform, CLT), die auf Binärbilder angewendet werden kann und daher eine gewisse Verwandtschaft zur Distanztransformation aufweist. Mit der CLT wird jedem Pixel des Vordergrundes die Länge der längsten Sehne (chord, intercept) zugeordnet, die durch dieses Pixel verläuft, wobei eine diskretisierte Sehne als Bresenham-Linie verstanden wird. Die CLT kann z.B. dahingehend modifiziert werden, dass jedem Vordergrundpixel statt der Länge die Richtung der längsten Sehne zugeordnet werden kann.

Zu den Anwendungsgebieten der CLT gehört die Trennung (Segmentierung) sich kreuzender, lang gestreckter Objekte (z.B. Fasern). Bei der industriellen Qualitätskontrolle von Faserverbundwerkstoffen nach DIN EN ISO 6427:2014-08 wird unter anderem die Verteilung der Faserlängen bestimmt, indem das Material verascht oder die Kunststoffmatrix mit einem geeigneten Lösemittel aufgelöst wird und die verbliebenen Fasern auf einen Objektträger gebracht werden. Dabei ist man bestrebt, die Fasern auf dem Objektträger präparativ zu vereinzeln, um eine nachträgliche Objekttrennung mit Methoden der Bildverarbeitung zu vermeiden. Die präparative Vereinzelung der Fasern ist jedoch oft unzureichend.