Page 110 - การสำรวจภาพถ่าย Photogrammetry

80
80
(1) น้ําหนักของกลองถายภาพ (Camera Weight) เปนปจจัยหลักในการพิจารณาสําหรับการถายภาพทางอากาศซึ่ง เปนขอจํากัดทสี่ําคัญที่มีผลตอประสิทธิภาพในการทํางานของUAVสงผลใหกลองถายภาพสําหรับติดตั้งบนUAVรุนใหมๆนั้น มีความพยายามในการออกแบบผลิตภัณฑใหมีน้ําหนักเบาควบคูไปกับสมรรถนะในการถายภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้นพรอมๆ กับการใชพลังงานที่นอยลง
(2) อัตราการบรรทุกน้ําหนักของอากาศยานไรคนขับ (UAV Payload) ที่มีอยู ปจจัยนี้สําคัญมากตอการคัดเลือก กลอง ทั้งนี้เพราะผูใชงานจําเปนตองทราบถึงขีดจํากัดในการทํางานของ UAV ที่มีอยู กลาวคือ หาก UAV บรรทุกน้ําหนักเยอะ ขึ้น จะสงผลโดยตรงตอระดับความสูงในการบินถายภาพและอาจหมายรวมถึงประสิทธิภาพดานความเร็วในการบินถายภาพที่ ลดลง เหลานี้สงผลตอเนื่องไปยังระยะเวลาในการบินถายภาพ (Flight Duration) ซึ่งทําใหการบินถายภาพเก็บขอมูลตองมีการ ออกแบบใหบินถายภาพหลายเที่ยวบินมากขึ้นจากปกติมาก
(3) ปจจัยดานพารามิเตอรในการถายภาพ (Interior Orientation parameters) ประกอบดวย (ก) ขนาดของ เซนเซอรรับภาพ (Sensor Size) และ (ข) ความละเอียดของแตละจุดภาพ (Pixel Resolution) โดยพารามิเตอรทั้ง 2 ตัวนี้มี ผลโดยตรงตอคาระยะสุมตัวอยางพื้นดิน (Ground Sample Distance: GSD) และการครอบคลุมของพื้นที่ถายภาพ (Areal Coverage) กลาวคือ หากขนาดของเซนเซอรรับภาพมีขนาดใหญ พรอมๆกับความละเอียดจุดภาพที่เล็กลง สิ่งที่ตามมาคือ คา GSD ที่นอยลง ซึ่งบงบอกถึงความละเอียดของงานที่เพิ่มขึ้น และผลที่ตามมาอีกดานในกรณีที่มีการปรับปรุงเรื่องความยาว โฟกัสในการถายภาพที่เหมาะสมคือ ความสูงแนวบินในการบินถายภาพที่สามารถเพิ่มสูงขึ้นได ซึ่งจะทําใหครอบคลุมพื้นที่ใน การบินถายภาพที่เร็วขึ้น อนึ่ง ความละเอียดของจุดภาพที่มีขนาดเล็กลงนี้จะสงผลโดยตอความคมชัดของภาพ ซึ่งคุณภาพของ เลนสจะมีผลอยางมากในสวนนี้ ดังนั้น ตนทุนในการผลิตเลนสที่มีคุณภาพเหมาะสมกับการถายภาพในลักษณะนี้ที่จึง จําเปนตองสูงขึ้นตามไปดวย
(4) ชัตเตอรของกลองถายภาพ (Camera Shutter) กลองระดับ Consumer-grade ที่ติดบน UAV สวนใหญนั้นจะ มีชัตเตอรแบบ Rolling Shutter โดยในการถายภาพดวยกลองแบบ Rolling Shutter นี้เซนเซอรจะทําการเปดรับภาพโดยจะ สแกนเสนจากบนลงลาง ซึ่ง ณ ขณะเวลาที่ถายภาพวัตถุดวยอากาศยานไรคนขับนั้นภาพจะมีการขยับอยางรวดเร็ว ผลลัพธที่ ตามมาคือ ภาพที่ไดจะมีตําแหนงของวัตถุที่คลาดเคลื่อนหรือผิดเพี้ยนไปจากความจริง ทั้งนี้เพราะการทํางานของเซนเซอรที่ จะตองมีการสแกนวัตถุจากบนลงลางตอการถายภาพ 1 เฟรม ซึ่งจะทําใหตําแหนงจุดภาพวัตถุก็ขยับออกจากที่เดิมที่ควรจะ เปน (Pixel Displacement) ดังนั้น เพื่อลดความคลาดเคลื่อนแบบ Pixel Displacement ดังกลาว จึงควรอยางยิ่งที่จะตองมี การปรับแกความคลาดเคลื่อนอันเนื่องมาจากการทํางานของกลอง Rolling Shutter อยางไรก็ตาม ในปจจุบันไดมีการ ปรับปรุงใหมีการใชชัตเตอรแบบเชิงกล (Mechanic Shutter หรือบางครั้งจะเรียกวา Global Shutter) โดยชัตเตอรแบบ เชิงกลนี้จะมีการปรับปรุงใหถายภาพทั้งเฟรมในครั้งเดียวที่แกไขปญหา Rolling Shutter
ตัวอยางกลองที่นํามาใชติด UAV เพื่อการสํารวจดวยภาพถายในชวงเวลาที่ผานมา เชน
(1) GoPro Hero 4 Silver น้ําหนัก 83 กรัม ขนาดของเซนเซอร 5.9 x 4.5 มม. มี 12 ลานจุดภาพ (4,000 x 3,000)
และความละเอียดของแตละจุดภาพคือ 1.48 ไมครอน
(2) Ricoh GR2 น้ําหนัก 221 กรัม ขนาดของเซนเซอร 23.7 x 15.6 มม. มี 16 ลานจุดภาพ (4,928 x 3,264) และ
ความละเอียดของแตละจุดภาพคือ 4.8 ไมครอน
การสำาํา รวจด้้วยภาพถ่่าย (Photogrammetry)