
3D สร้างจากรูปภาพได้อย่างไร ? (ตอนที่ 3: การถ่ายภาพ)
กระบวนการแรกของการสร้าง 3D จากรูปภาพ คือ การถ่ายภาพ โดยอุปกรณ์ที่ใช้ คือ กล้อง Digital และอาจจะมีอุปกรณ์เสริมอื่น ๆ เช่น ขาตั้งกล้อง อุปกรณ์ GPS (Global Positioning System) เพื่อระบุตำแหน่งภาพ แสดงในรูปที่ 1 รูปที่ 1 อุปกรณ์ถ่ายภาพ กล้อง Digital และ อุปกรณ์เสริมต่าง ๆ เช่น ขาตั้ง อุปกรณ์ GPS (optional) โดยปกติ การถ่ายคู่ภาพสเตอริโอ ควรจะมีส่วนซ้อนทับกันมากกว่า 60-80 {8645ed30ebfee2716765f004cf3f74a8c4ef5e59d5d4d4ef1cf40763c4bdb1fe} และ เลือกการบันทึกแบบ Raw format (ข้อมูลดิบ) หรือ ข้อมูลที่มีการบีบอัดน้อย เพื่อให้รูปภาพมีคุณภาพสูง สามารถประมวลผลในขั้นตอน Image Matching ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ดังรูปที่ 2 ภาพถ่ายจาก UAV ที่มีส่วนซ้อนทับกันมากกว่า 60{8645ed30ebfee2716765f004cf3f74a8c4ef5e59d5d4d4ef1cf40763c4bdb1fe} (รูปบน : แนะนำ) และ น้อยกว่า 60{8645ed30ebfee2716765f004cf3f74a8c4ef5e59d5d4d4ef1cf40763c4bdb1fe} (รูปล่าง : ไม่แนะนำ) รูปที่ 2 การซ้อนทับกันของคู่ภาพสเตอริโอ การถ่ายภาพรอบ ๆ วัตถุ หรือ บริเวณ ที่ต้องการสร้าง 3D นอกจากจะต้องมีส่วนซ้อนทับกันเพียงพอแล้ว จำเป็นที่จะต้องคำนึงถึงมุมกล้องด้วย แสดงตัวอย่างในรูปที่ 3 เนื่องจากการถ่ายภาพ ที่มุมมองต่างกันมาก ๆ คู่ภาพสเตอริโอ จะแสดงรูปร่างวัตถุที่แตกต่างผิดเพี้ยนไป ทำให้มีปัญหาในการทำ Image Matching ได้เช่นกัน รูปที่ 3 ข้อแนะนำสำหรับการถ่ายภาพสำหรับ วัตถุ หรือ บริเวณ ต่าง ๆ [1] ในตอนต่อไป จะได้อธิบายถึงการทำ ...

การประยุกต์ใช้ข้อมูลจากดาวเทียม
ข้อมูลจากดาวเทียมสำรวจทรัพยากรถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างกว้างขวาง เริ่มแรกเป็นการใช้แปลตีความด้วยสายตาข้อมูลในลักษณะภาพถ่าย ภาพพิมพ์ หรือฟิล์ม ปัจจุบันใช้การวิเคราะห์ข้อมูลด้วยคอมพิวเตอร์ที่ทันสมัยและการที่ดาวเทียมบันทึกภาพตามเวลาการโคจรที่กำหนด ทำให้ได้รับข้อมูลที่ทันสมัยตามช่วงเวลา สามารถที่นำไปใช้ประโยชน์ผสมผสานกับข้อมูลอื่นๆ เพื่อการบริหารจัดการทรัพยากรและสิ่งแวดล้อมอย่างมีประสิทธิภาพและการพัฒนาแบบยั่งยืน สามารถสรุปการประยุกต์ข้อมูลจากดาวเทียมในด้านต่างๆ ได้ดังนี้ 1. ด้านป่าไม้ ด้านป่าไม้ใช้ในการศึกษาจำแนกชนิดป่าไม้ต่างๆ พรรณไม้ป่าชายเลน สวนป่า การประเมินหาพื้นที่ไฟป่า และติดตามการเปลี่ยนแปลงของพื้นที่ป่าไม้มาอย่างต่อเนื่อง 2. ด้านการเกษตร ใช้ในการศึกษาหาพื้นที่เพาะปลูก พืชเศรษฐกิจต่างๆ การพยากรณ์ผลผลิต ประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติและจากศัตรูพืช ตลอดจนการวางแผนกำหนดเขตเพาะปลูกพืชเศรษฐกิจ เช่น ลำไย ข้าว อ้อย ข้าวโพดมันสำปะหลัง สับปะรด ปาล์มน้ำมัน และยางพารา 3. ด้านการใช้ที่ดิน ข้อมูลจากดาวเทียมใช้ในการทำแผนที่การใช้ที่ดิน/สิ่งปกคลุมดินที่ทันสมัยและต่อเนื่อง เพื่อเป็นข้อมูลในการวางแผนการจัดการการใช้ที่ดินอย่างเหมาะสม 4. ด้านธรณีวิทยา และธรณีสัณฐาน ข้อมูลด้านโครงสร้างทางธรณี โดยเฉพาะลักษณะภูมิประเทศ และธรณีสัณฐาน สามารถศึกษาได้อย่างชัดเจนจากข้อมูลจากดาวเทียม การทำแผนที่ธรณีโครงสร้างของประเทศ ซึ่งเป็นข้อมูลพื้นฐานที่บอกถึงแหล่งแร่แหล่งเชื้อเพลิงธรรมชาติ ตลอดจนแหล่งน้ำบาดาล และการวางแผนการสร้างเขื่อน เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีการนำเอาข้อมูลจากดาวเทียมไปใช้ศึกษาทางด้านโบราณคดี เช่น พื้นที่เมืองโบราณ แนวรอยเลื่อนของเปลือกโลก ขอบเขตของหินต่างชนิดกัน เป็นต้น 5. ด้านอุทกวิทยา และการจัดการทรัพยากรน้ำ ข้อมูลจากดาวเทียมมีบทบาทสำคัญในการให้ข้อมูลเกี่ยวกับคลองชลประทาน แม่น้ำ ลำคลอง อ่างเก็บน้ำ และเขื่อน การศึกษาการแพร่กระจายของตะกอนในอ่างน้ำเพื่อการบำรุงรักษาเขื่อน การทำแผนที่น้ำท่วมเพื่อประเมินความเสียหายจากอุทกภัยได้อย่างมีประสิทธิภาพ ใช้ในการวางแผนป้องกันน้ำท่วมในฤดูน้ำหลาก และบรรเทาช่วยเหลือราษฎรประสบภัยน้ำท่วม ติดตามการเปลี่ยนแปลงเส้นและความกว้างของแม่น้ำ ศึกษาคุณภาพของน้ำ ใช้ในการประเมินวิเคราะห์พื้นที่ประสบภัยแล้ง รวมทั้งการวางแผนการสร้างแหล่งเก็บกักน้ำ เช่น เขื่อน อ่างเก็บน้ำ ฯลฯ 6. ด้านสมุทรศาสตร์และทรัพยากรชายฝั่ง ข้อมูลจากดาวเทียมนำไปใช้ในการศึกษาการแพร่กระจายของตะกอน พื้นที่หาดเลน และทรัพยากรชายฝั่ง การทำแผนที่เพาะเลี้ยงและการประมงชายฝั่ง ซึ่งเป็นประโยชน์ในการจัดการทรัพยากรชายฝั่ง 7. ด้านการทำแผนที่ ข้อมูลจากดาวเทียมมีประโยชน์อย่างยิ่งในการปรับปรุงแผนที่ภูมิประเทศให้ถูกต้องและทันสมัยการทำแผนที่โครงสร้างพื้นฐาน เช่น ถนน เส้นทางคมนาคม แผนที่ผังเมือง เพื่อการวางแผนการบริหารจัดการทรัพยากรด้านต่างๆ ได้อย่างรวดเร็วและประหยัดค่าใช้จ่าย 8. ด้านภัยธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม ข้อมูลจากดาวเทียมถูกนำมาใช้ในการศึกษาประเมินความเสียหายจากภัยธรรมชาติ และวางแผนลดความสูญเสียจากภัยพิบัติต่างๆ เช่น น้ำท่วม แผ่นดินถล่ม วาตภัยจากไต้ฝุ่น ด้านสิ่งแวดล้อมสามารถใช้ในการติดตามการแพร่กระจายของตะกอนจากการทำเหมืองแร่ในทะเล การกัดเซาะชายฝั่ง ...

พารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อม-วัตถุเป้าหมาย
ในการวิเคราะห์ภาพถ่ายเรดาร์แล้วนอกจากพารามิเตอร์ของระบบแล้ว พารามิเตอร์ด้านสิ่งแวดล้อมมีความจำเป็นอย่างยิ่ง เพื่อบูรณาการกับระบบเพื่อให้ได้มาซึ่งองค์ความรู้เพื่อเข้าใจปฏิสัมพันธ์ระหว่างระบบเรดาร์กับสิ่งแวดล้อม ในที่นี้จะกล่าวถึงสิ่งแวดล้อมหรือเป้าหมายที่ควรศึกษาในเบื้องต้น คือ ความขรุขระของพื้นที่ (Roughness characteristics) คุณสมบัติไดอิเล็กทริก (Dielectric properties) ความเป็นเหลี่ยมและการเรียงตัวของเป้าหมาย(Angularity and Orientation of the target) ระยะห่างของเป้าหมาย (Target spacing) การทะลุทะลวงของสัญญาณ(Signal penetration) และการเน้นสัญญาณ (Signal enhancement) 1. ลักษณะของความขรุขระ เมื่อพื้นผิวราบเรียบการสะท้อนของคลื่นเรดาร์จะเป็นแบบกระจกเงา (Specular reflector) คือ มีมุมตกกระทบเท่ากับมุมสะท้อนพลังงานจะสะท้อนไปยังทิศทางอื่นไม่กลับไปยังระบบบันทึก เมื่อพื้นผิวเริ่มขรุขระขึ้นจะมีพลังงานบางส่วนสะท้อนกลับไปยังระบบ เมื่อความขรุขระมากการสะท้อนจะเป็นแบบแพร่กระจาย (Diffuse reflector) ความขรุขระของพื้นที่อาจมองได้หลายระดับ ได้แก่ ระดับจุลภาค (Microscale) ระดับกลาง(Mesoscale) และระดับมหัพภาค (Macroscale) ในระดับจุลภาคมักจะกำหนดความขรุขระของพื้นเทียบกับความยาวคลื่น ถ้าหากความแปรปรวนโดยเฉลี่ยของพื้นผิวน้อยกว่า 1/8 ของความยาวคลื่นถือว่ามีพื้นผิวเรียบ เช่น ระบบเรดาร์ L-band มีความยาวคลื่น 15 เซนติเมตร พื้นผิวที่ขรุขระ 2 เซนติเมตร ถือว่ามีพื้นผิวที่ราบเรียบ เป็นต้นการวิเคราะห์ในระบบเรดาร์ ถือว่าระดับจุลภาคเป็นระดับสีของภาพ (Image tone) ส่วนในระดับกลางเป็นระดับที่ถือว่าเป็นระดับความหยาบความละเอียดของภาพ (Image texture) ซึ่งเป็นสภาพที่พื้นที่ป่าไม้ที่มีความสูงของต้นไม้สูงต่ำเป็นกลุ่มๆ ทำให้การกระจัดกระจายกลับในบางส่วนมีความสว่างของภาพสูง บางส่วนเกิดเงาซึ่งถือว่าเป็นการจัดเรียงตัวที่ทำให้เกิดลายผิวที่หยาบ ในระดับมหัพภาคเป็นระดับที่สัมพันธ์กับสภาพพื้นที่ที่มีความลาดชันสูง หรือบริเวณภูเขาความลาดชันที่หันหน้าไปยังระบบบันทึกจะมีการกระจายกลับที่รุนแรง ความขรุขระเมื่อปรับเทียบกับความยาวคลื่นมีผลต่อองค์ประกอบของการสะท้อน และกระจัดกระจายกลับ หากมีความขรุขระมากการกระจัดกระจายกลับมากในทางตรงกันข้ามความขรุขระน้อยจะมีการสะท้อนไปทิศทางอื่น 2. คุณสมบัติไดอิเล็กทริก (Dielectric constant) ค่าคงตัวไดอิเล็กทริก ของวัตถุบนพื้นโลกเมื่อแห้งจะมีค่าตั้งแต่ 3-8 โดยน้ำมีค่าคงตัวไดอิเล็กทริกประมาณ 80 สัญญาณเรดาร์จะถูกกำหนดโดยความชื้นที่อยู่ในดินและพืช การเพิ่มขึ้นของความชื้นทำให้ลดการทะลุทะลวงของคลื่นเรดาร์ วัตถุที่มีค่าคงตัวไดอิเล็กทริกสูง หรือมีความชื้นสูง จะมีการสะท้อนคลื่นเรดาร์สูง หรือมีแนวโน้มที่จะมีการสะท้อนกลับสูง ในกรณีของพื้นน้ำคลื่นเรดาร์ไม่สามารถผ่านทะลุทะลวงน้ำได้ และน้ำที่มีพื้นผิวราบเรียบจะสะท้อนคลื่นเรดาร์เป็นแบบกระจกเงา คือคลื่นไม่กลับไปยังระบบบันทึกจะมีความเข้มของคลื่นต่ำ หรือมีความสว่างของภาพต่ำ หรือสีภาพเป็นสีดำเข้ม ส่วนดินชื้นจะมีการกระจัดกระจายกลับของสัญญาณเรดาร์สูง 3. ความเป็นเหลี่ยมและการเรียงตัวของเป้าหมาย ในบางครั้งเรียกว่า ตัวสะท้อนมุม (Corner reflectors) วัตถุขนาดเล็กอาจจะมีความสว่างมากในภาพเรดาร์ ...

พารามิเตอร์ของระบบเรดาร์
1. สมการเรดาร์ (RADAR equation) PR = พลังงานทั้งหมดที่รับ (Total power received) PT = พลังงานที่ส่งออก (Power transmitted) σ0 = การกระจายเรดาร์ต่อหน่วยพื้นที่ หรือสัมประสิทธิ์การกระจัดกระจาย (Radar scatter coefficient) A = พื้นที่หน้าตัด (RADAR cross section) G = อัตราการขยายจากสายอากาศ (Antenna gain) R = ระยะทางแนวพิสัย (Range) λ = ช่วงคลื่น (Wavelength) จากสมการจะเห็นได้ว่ามีปัจจัยหลักที่ส่งผลต่อความเข้มของพลังงานที่กระจัดกระจายกลับ คือ พลังงานที่ส่งออกความยาวคลื่น ขนาดของสายอากาศรับสัญญาณ เรขาคณิตของการถ่ายภาพ เช่น ความกว้างของลำแสงมุมตกกระทบ และระยะทาง เป็นต้น 2. สเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าช่วงคลื่นเรดาร์ ช่วงคลื่นเรดาร์เป็นช่วงคลื่นที่สูงกว่าคลื่นแสงสว่างและคลื่นความร้อน ซึ่งในทางเทคโนโลยีการรับรู้จากระยะไกล อยู่ระหว่าง 1 มิลลิเมตร ถึง 1 เมตร ซึ่งเป็นช่วงคลื่นไมโครเวฟ (ภาพที่ 3.58) และมักนิยมใช้ตัวอักษรที่เป็นมาตรฐานบอกช่วงคลื่น ตามภาพ เรียงลำดับจากสั้นไปยาว คือ แบนด์ Ka K Ku X C S L UHF และ P ซึ่งได้แสดงความสัมพันธ์ระหว่างแบนด์ต่างๆ กับความยาวคลื่นและความถี่ 3. โพลาไรเซชัน (Polarization) โพลาไรเซชัน หมายถึง ทิศทางการแผ่กระจายของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งจะมีการกระจายทั้งแนวตั้งและแนวนอนโดยระบบเรดาร์สามารถที่จะส่งหรือรับสัญญาณคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางการแผ่กระจายทั้งแนวตั้ง (Vertical : V) และแนวนอน(Horizontal : H) เมื่อส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าในทิศทางการแผ่กระจายทางแนวนอน (H) และรับคลื่นการแผ่กระจายในแนวนอน (H) จะใช้สัญลักษณ์ HH ในทำนองเดียวกันก็มีการรับส่งเป็น ...