KobaPlan
contrast based planimetry from digital images

KobaPlan
Kontrast basierte Planimetrie 2D

Die online-Plattform ermöglicht die Ermittlung der Fläche von zu vermessenden Objekten anhand von digitalen Aufsichtbildern und dem Digitalbild eines genormten Flächenstandards mit der KobaPlan2D Software (KobaPlan3D coming).


Technischer Hintergrund(click)

Digitalbilder repräsentieren den Bildinhalt in Form von vielen Bildpunkten, die einen Farbwert zugewiesen bekommen. Jeder einzelne Bildpunkt (=Pixel) repräsentiert im Umkehrschluss eine Fläche, die sich bei bekannten Abmessungen eines abgebildeten Objektes auch in Standardeinheiten wie Qudratmeter (m2) oder Quadratmillimeter (mm2) etc. umrechnen läßt - vorausgesetzt, die Abbildung ist technisch verzerrungsfrei und maßstabsgetreu (Orthofoto).
Der Anspruch an verzerrungsfreie Abbildungen kann durch Verwendung von Kamera-Objektiv-Kombinationen ausreichender Qualität und durch einen richtigen Aufbau der Aufnahmevorrichtung (Kamera senkrecht und zentral über dem abzubildenenden bzw. zu vermessenden Objekt, Wahl einer ausreichenden Distanz für die verwendete Objektivbrennweite (gleich oder größer als die Standardbrennweite für den Bildsensor)) zu erreichen.
Durch die Abbildung eines "Standards" bekannter Abmessungen, wird ein Maßstab für die Messung der Objekte unbekannter Flächenausdehnung erzeugt - unter der Voraussetzung, dass sich die Aufnahmebedingungen zwischen Abbildung des Maßstabs und der Okjekte nicht unterscheiden.
Besteht ein ausreichender Helligkeitsunterschied zwischen den abgebildeten Objekten und dem Hintergrund, so kann die Abgrenzung zwischen Hintergrund und Objekt mit Methoden der Bildanalyse vollautomatisch erfolgen. Sind die Objektgrenzen - wie bei Tierabbildungen durch vielfarbige Federn, Fell oder Verschmutzung häufig der Fall - nicht hinreichend deutlich von dem eventuell verschmutzten Hintergrund abgesetzt, so bedarf es der manueller Nachjustierungen, die die Software erlaubt.

Alternativ kann mit KobaPlan3D eine Software zur Ermittlung von Flächenabdeckungen verwendet werden, die wir in 2013/14 konzipiert haben und die 3D Informationen eines 3D Sensors zusammen mit den Bilddaten verarbeitet. Durch die zusätzlichen 3D Daten ist eine sichere Separierung des Tierumrisses gegenüber dem Untergund auch dann möglich, wenn die Bildkontraste für eine Flächenberechnung unzureichend sind. Bei Interesse an der Software und für Informationen zur nötigen Hardware sprechen Sie uns bitte direkt an.

Vorgehen zur Flächenmessung (Kurzfassung)(click)
Anfertigen von Aufsichtbildern im JPEG-Format (Dateiendung '.jpg')
  1. Aufbau der Kamera und des Aufnahmebereiches, Festeinstellung der Aufnahmebedingungen (Schärfe, Belichtung, Empfindlichkeit, Ausschalten des Blitzes, ...)
    • Auswahl eines geeigneten Hintergrundes: Der Hintergrund sollte möglichst einheitlich sein und die Helligkeit des Hintergrundes und die Helligkeit der zu vermessenden Objekte müssen sich deutlich unterscheiden.
    • Auswahl eines geeigneten Bildfeldes: mindestens doppelte Fläche des Objektes, Querformat mit zwei- bis viermal Breite des Standards.
    • Auswahl einer geeigneten Bildauflösung: zwischen 3 und 6 Megapixeln
  2. Aufnahme des Flächenstandards, das heißt eines rechteckigen Objektes mit bekannten Abmessungen in Millimetern (z.B. DIN A4 Blatt: 210mm x 297mm) in exakt dem Abstand zur Kamera, in dem sich im Folgenden auch die Ebene der größten Ausdehnung der zu vermessenden Objekte befindet. Zugleich endgültige Festlegung der Schärfe (Distanzeinstellung am Objektiv) - diese Einstellung darf nicht mehr verändert werden (Abschalten von Autofocus o.Ä.) und Kontrolle der Abbildungsgeometrie.
  3. Aufnahme der zu vermessenden Objekte, deren größte Flächenabdeckung sich exakt in der selben Distanz zur Kamera befinden muss, wie zuvor der Standard.
Vorbereitungen zum Hochladen und Erstellen einer .zip-Datei
  1. Sichtung der Digitalbilder
    • Aussortieren unscharfer Bilder (z.B. Bewegungsunschärfe)
    • Eventuell Verändern der Bildauflösung auf zwischen 3 und 6 Megapixeln
    • Eventuell Verändern der Bildausrichtung damit alle Bilder im einer Richtung, am besten im Querformat vorliegen
    • Eventuell Verändern der JPEG Kompression auf 70% -> Zielgröße < 1MB je Bild
  2. Ein Nachbearbeiten der Digitalbilder sollte grundsätzlich nicht erfolgen und ein ausreichender Kontrast kann durch geeignete Aufnahmetechnik sichergestellt werden. Es kann aber unter Umständen unumgänglich sein, um eine automatische Vermessung möglich zu machen. So kann eine Verunreinigung des Hintergrundes in der gleichen Helligkeit wie das Objekt zum "Ausbluten" der vermessenen Fläche führen oder ein Schatten oder Spotlight verwischt die Umrisskanten. In diesen Fällen kann in einem Bildbearbeitungsprogramm ein ein Bogen oder eine Linie gezogen mit einem breiten "Pinsel" das "Ausbluten" verhindern (in Schwarz bei dunklem Hintergrund oder Weiss bei hellem Hintergrund). Der breite "Pinselstrich" dokumentiert gegebenenfalls das Ausmass der Bildmanipulation und macht das Vorgehen nachvollziehbar.
  3. Umbenennen einer Aufnahme des Flächenstandards in "standard.jpg"
  4. Erstellen einer zip-Datei, die alle Bilder einschließlich des Bildes des Standards ("standard.jpg") enthält, mit Hilfe eines der zahlreichen Kompressionsprogramme. Ziel ist es nicht eine kleinere Datei zu erreichen (jpeg Dateien sind schon intern komprimiert), sondern den Upload in Form einer einzigen Datei zu ermöglichen.
Weiter zur Upload-Seite(click)

 

Checklisten & FAQ(click)
  • Checkliste "Vor dem Einsatz"
    Zur Vorbereitung von Aufnahmeserien (pdf)
  • Checkliste "Beim Einsatz" (pdf)
  • Wissenschaftliche Veröffentlichungen(click)
  • Mona Franziska Giersberg · Nicole Kemper · Michaela Fels (2015): 'Planimetric measurement of floor space covered by fattening rabbits and breeding does in different body positions and weight classes' in Livestock Science 04/2015; 177. DOI:10.1016/j.livsci.2015.04.010
  • Heidi Arndt · Jörg Hartung · Birgit Spindler · Andreas Briese · Michaela Fels · Nicole Kemper (2014): Poster 'Measurement of floor space covered by fattening pigs of different weights in the finishing period.' at 65th Annual Meetingof the European Federation of Animal Science, Copenhagen, 25-27 August 2014
  • Heidi Arndt · Jörg Hartung · Birgit Spindler · Andreas Briese · Michaela Fels · Nicole Kemper (2014): 'Wie viel Platz braucht ein Mastschwein beim Transport? Planimetrische Ermittlung der Bodenflächenabdeckung von Mastschweinen verschiedener Endmastgewichte' Vortrag und Tagungsband: 19. Internationale Fachtagung zum Thema Tierschutz in München 2014
  • Heidi Arndt · Jörg Hartung · Birgit Spindler · Andreas Briese · Nicole Kemper (2014): Tagungsbeitrag 'Planimetrische Ermittlung der Bodenflächenabdeckung durch Mastschweine in unterschiedlichen Körperpositionen am Ende der Mastperiode' at DGfZ-Jahrestagung und DGfZ-/GfT-Gemeinschaftstagung und der Agrar- und Umweltwissenschaftlichen Fakultät (AUF) der Universität Rostock in der FBN Dummerstorf am 17. u. 18. September 2014
  • Mona Franziska Giersberg · Michaela Fels · Nicole Kemper (2014): 'Wie viel Platz beansprucht ein Mastkaninchen? Ergebnisse planimetrischer Untersuchungen' Forum Kaninchen: Kaninchenhaltung braucht Zukunft at EuroTier 2014
  • Mona Franziska Giersberg · Michaela Fels · Birgit Spindler · Jörg Hartung (2013): Conference Paper 'Measurement of floor space covered by standing and lying pigs during the rearing period' at Precision livestock farming '13 6th European Conference on Precision Livestock Farming, Leuven, Belgium; 09/2013
  • Birgit Spindler · Marcus Clauß · Andreas Briese · Jörg Hartung (2013): 'Planimetrische Ermittlung des Mindestplatzbedarfs von Junghennen / Planimetric measurement of floor space covered by pullets' in Berliner und Münchener tierärztliche Wochenschrift 03/2013; 126(03-04):156-162. DOI:10.2376/0001-9366-126-116
  • Birgit Spindler · Andreas Briese · Joerg Hartung (2012): 'Measurement of floor space covered by pullets in various body positions and activities'in Proceedings of the 46th Congress of the International Society for Applied Ethology 31 July – 4 August 2012, Vienna, Austria Quality of life in designed environments?, Vienna; 07/2012
  • Birgit Spindler · Andreas Briese · Jörg Hartung (2011): Conference Paper: 'How much floor space needs a broiler chicken?'XV ISAH Congress 2011, Vienna, Austria; 07/2011
  • Brennecke F (2008): Planimetrische Untersuchungen von Mast-hähnchen unterschiedlicher Genotypen zur Ableitung des Platzbedarfs. Georg-August Universität Göttingen, Fakultät für Agrarwissenschaften (Institut für Tierzucht), Bachelorarbeit
  • Andreas Briese · Jörg Hartung (2009): 'Erhebung biometrischer Daten zur Platzbemessung an Lohmann Silver LegehennenBerliner und Münchener tierärztliche Wochenschrift 04/2009; 122(03/04):241-248
  • Brennecke F (2008): Planimetrische Untersuchungen von Mast-hähnchen unterschiedlicher Genotypen zur Ableitung des Platzbedarfs. Georg-August Universität Göttingen, Fakultät für Agrarwissenschaften (Institut für Tierzucht), Bachelorarbeit
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