- วิธีการวัดแสง
- การมองเห็นสามมิติ
- ประเภท
- Photogrammetry เทียบกับ ภูมิประเทศ
- Photogrammetry ภาพเดียว
- การประยุกต์ใช้งาน
- อ้างอิง
fotogrametr เอ็ดเป็นเทคนิคสำหรับการสกัดข้อมูลเชิงพื้นที่จากภาพภาพถ่ายทางอากาศโดยเฉพาะอย่างยิ่ง แต่ยังมีผู้ดำเนินการในที่ดินหรือใต้ทะเล จากข้อมูลนี้ขนาดและตำแหน่งของวัตถุที่แสดงจะถูกวัดปริมาณ
ภาพที่ถ่ายมีลักษณะแบนเช่นเดียวกับที่แสดงในรูปที่ 1 แต่สามารถประมาณได้เช่นความสูงของอาคารหรือหินไม่ว่าจะเกี่ยวกับถนนทะเลหรือจุดอื่น การอ้างอิง
รูปที่ 1. ภาพถ่ายทางอากาศที่ถ่ายเพื่อทำการสำรวจโฟโตแกรมเมตริก ที่มา: Wikimedia Commons ถ่ายภาพโดย D Ramey Logan
การสร้างภาพที่ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากไม่ใช่เรื่องใหม่ Leonardo da Vinci ผู้ยิ่งใหญ่ (1452-1519) เป็นผู้บุกเบิกมุมมองทำให้หลักการของเขาสมบูรณ์แบบผ่านการใช้จุดที่เรียกว่าหายไป
จุดที่หายไปคือสถานที่บนขอบฟ้าที่เส้นขนานมาบรรจบกันทำให้ผู้ชมรู้สึกถึงความลึก
Leonardo ใช้ภาพวาดและภาพวาดที่ทำด้วยมือ แต่นับจากช่วงเวลาที่การถ่ายภาพถูกประดิษฐ์ขึ้นในศตวรรษที่ 19 ภาพถ่ายก็เริ่มถูกนำมาใช้เพื่อวัตถุประสงค์ทางเทคนิค
Aimé Laussedat (1819-1907) และ Albrecht Meydenbauer (1834-1921) ก็ถือเป็นบรรพบุรุษของการวัดแสงสมัยใหม่ Laussedat สร้างแผนที่ภูมิประเทศโดยละเอียดในปี 1850 โดยซ้อนทับมุมมองที่แตกต่างกันของแผน
ในส่วนของเขา Meydenbauer ซึ่งเป็นสถาปนิกได้ใช้เทคนิคนี้ในการจัดทำเอกสารอาคารซึ่งหากถูกทำลายสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ทั้งหมดด้วยข้อมูลที่จัดเก็บไว้
ในช่วงทศวรรษที่ 1980 การประมวลผลภาพสมัยใหม่ทำให้โฟโตแกรมเมตริคก้าวไปข้างหน้าอย่างมากโดยลดเวลาที่ต้องใช้ในการประมวลผลภาพให้เหลือน้อยที่สุด
วิธีการวัดแสง
กล่าวโดยกว้างวิธีการนี้ประกอบด้วยการถ่ายภาพวัตถุประมวลผลและตีความในที่สุด องค์ประกอบหลักในการอธิบายหลักการพื้นฐานแสดงไว้ในรูปที่ 2:
รูปที่ 2. หลักการพื้นฐานในการจับภาพ ที่มา: F. Zapata
ก่อนอื่นต้องใช้เซ็นเซอร์ในการจับภาพและรวมถึงเลนส์ด้วยเพื่อให้แสงแต่ละส่วนที่มาจากจุดหนึ่งกระทบเซ็นเซอร์ในที่เดียวกัน หากไม่เกิดขึ้นจุดดังกล่าวจะถูกบันทึกเป็นภาพซ้อนทับส่งผลให้ภาพเบลอหรือหลุดโฟกัส
ในการสร้างวัตถุขึ้นใหม่มีเพียงเรย์เส้นตรงที่วาดด้วยสีดำในรูปที่ 2 เท่านั้นที่สนใจในโฟโตแกรมเมตริกนี่คือจุดที่ผ่านจุดที่เรียกว่าศูนย์กลางของมุมมองในเลนส์
ถ้ารังสีซึ่งตรงไปจากวัตถุผ่านเลนส์และมาถึงเซ็นเซอร์คือระยะทางที่ต้องการ
การมองเห็นสามมิติ
การมองเห็นตามธรรมชาติของมนุษย์เป็นแบบสามมิติ ซึ่งหมายความว่าเราสามารถทราบระยะทางที่วัตถุอยู่ได้ด้วยการที่สมองประมวลผลภาพที่ถ่ายและประเมินภาพนูน
ดังนั้นตาแต่ละข้างจึงจับภาพที่แตกต่างกันเล็กน้อยจากนั้นสมองจะแปลความหมายให้เป็นหนึ่งเดียวด้วยความโล่งใจและความลึก
แต่ในรูปวาดหรือรูปถ่ายแบนไม่สามารถทราบได้ว่าวัตถุนั้นอยู่ใกล้แค่ไหนหรือใกล้แค่ไหนเนื่องจากข้อมูลเชิงลึกสูญหายไปดังที่อธิบายไว้ในรูปที่ 3
ดังที่เราได้กล่าวไปแล้วว่าจุดนั้นอยู่บนรังสีหลัก แต่ไม่มีทางรู้ได้ว่ามันอยู่ใกล้กว่าเพราะวัตถุมีขนาดเล็กหรืออยู่ไกลออกไป แต่เป็นของสิ่งที่ใหญ่กว่า
รูปที่ 3. ในภาพแบนไม่สามารถกำหนดความลึกของวัตถุได้ ที่มา: F. Zapata
ดังนั้นเพื่อแก้ไขปัญหาความใกล้ชิดจึงถ่ายภาพสองภาพที่แตกต่างกันเล็กน้อยดังแสดงด้านล่างในรูปที่ 4
รูปที่ 4. จุดตัดของเส้นทั้งสองช่วยให้เราพบตำแหน่งจริงของจุดในอวกาศ ที่มา: F. Zapata
เมื่อทราบจุดตัดของรังสีโดยการหารูปสามเหลี่ยมตำแหน่งของวัตถุที่พวกมันมาจะถูกค้นพบ ขั้นตอนนี้เรียกว่า "การจับคู่จุด" และทำโดยใช้อัลกอริทึมที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเนื่องจากจำเป็นต้องทำขั้นตอนซ้ำกับจุดทั้งหมดของวัตถุ
รายละเอียดต่างๆเช่นตำแหน่งมุมและลักษณะอื่น ๆ ของกล้องจะถูกนำมาพิจารณาเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่ดี
ประเภท
โฟโตแกรมมีหลายประเภททั้งนี้ขึ้นอยู่กับวิธีการได้มาของภาพ หากถ่ายภาพจากอากาศจะเป็นมาตรวัดทางอากาศ
และถ้าถ่ายบนพื้นดินเทคนิคนี้เรียกว่าการถ่ายภาพบนบกซึ่งเป็นการประยุกต์ใช้เทคนิคครั้งแรกในทางปฏิบัติ
การถ่ายภาพทางอากาศเป็นหนึ่งในสาขาที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบันเนื่องจากช่วยให้สามารถสร้างแผนและแผนที่ที่มีความแม่นยำสูงได้ นอกจากนี้ยังสามารถรับภาพผ่านดาวเทียมซึ่งในกรณีนี้เราพูดถึงการวัดภาพอวกาศหรือดาวเทียม
ในทำนองเดียวกันการจัดประเภทโฟโตแกรมตามเครื่องมือที่ใช้และการรักษาที่กำหนดให้กับภาพซึ่งอาจเป็น:
-อนาล็อก
-Analytics
-ดิจิทัล
ในการวัดโฟโตแกรมแบบอะนาล็อกการถ่ายภาพและการประมวลผลเป็นแบบออปติกและเชิงกลอย่างสมบูรณ์
ในโฟโตแกรมเชิงวิเคราะห์เฟรมเป็นแบบอะนาล็อก แต่ประมวลผลด้วยคอมพิวเตอร์ และสุดท้ายในการวัดภาพดิจิทัลทั้งเฟรมและระบบประมวลผลเป็นแบบดิจิทัล
Photogrammetry เทียบกับ ภูมิประเทศ
ภูมิประเทศยังมีจุดมุ่งหมายเพื่อแสดงภูมิประเทศในชนบทหรือในเมืองบนเครื่องบินโดยเน้นจุดที่น่าสนใจ และในทางกลับกันหากจำเป็นให้จับจุดของเครื่องบินและวางไว้ในอวกาศ
ด้วยเหตุนี้ภูมิประเทศและการวัดการถ่ายภาพจึงมีความเหมือนกันมากอย่างไรก็ตามหลังมีข้อดีบางประการ:
- ราคาถูกกว่าเกือบตลอดเวลา
- การได้มาของข้อมูล - การสำรวจ - เร็วขึ้นเหมาะสำหรับพื้นที่ขนาดใหญ่
- ทำงานได้ดีที่สุดในพื้นที่ขรุขระเว้นแต่จะมีพืชปกคลุมหนาทึบ
- คะแนนทั้งหมดได้รับการลงทะเบียนอย่างเท่าเทียมกัน
- ข้อมูลสามารถบันทึกได้และไม่จำเป็นต้องกลับไปที่ฟิลด์เพื่อรับข้อมูลอีกครั้ง
Photogrammetry ภาพเดียว
โดยทั่วไปแล้วจะไม่สามารถสร้างวัตถุที่ถ่ายขึ้นใหม่จากภาพถ่ายเพียงภาพเดียวได้เว้นแต่จะใช้ข้อมูลเพิ่มเติมอื่น ๆ เนื่องจากตามที่เราได้เห็นไปแล้วในภาพแบนจะไม่มีการบันทึกความลึก
ถึงกระนั้นภาพยังคงให้ข้อมูลที่มีค่าแม้ว่าจะมีข้อ จำกัด บางประการก็ตาม
ตัวอย่างเช่นสมมติว่าคุณต้องการระบุตัวโจรในร้านค้าหรือธนาคาร ภาพจากกล้องวงจรปิดสามารถใช้เพื่อกำหนดความสูงและรูปร่างของบุคคลที่ก่อเหตุได้โดยเปรียบเทียบกับขนาดของเฟอร์นิเจอร์ที่ทราบหรือบุคคลอื่นในภาพ
รูปที่ 5. เก้าอี้มีขนาดเท่ากันและเรารู้ได้ทันทีว่าอันไหนใกล้เคียงที่สุด ในทางกลับกันเส้นขนานบนพื้นที่มาบรรจบกันในระยะไกลให้ความรู้สึกลึกลงไปในภาพถ่าย ที่มา: Pixabay
การประยุกต์ใช้งาน
Photogrammetry ถูกนำไปใช้อย่างกว้างขวางในสาขาวิชาต่างๆเช่นสถาปัตยกรรมวิศวกรรมและโบราณคดีเพื่อชื่อไม่กี่ ตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้มันถูกนำไปใช้ในทางนิติวิทยาศาสตร์และแน่นอนสำหรับเทคนิคพิเศษในภาพยนตร์
ในทางวิศวกรรมภาพที่ดีสามารถเปิดเผยข้อมูลเกี่ยวกับความโล่งใจและการกำหนดค่าของภูมิประเทศได้เช่น นี่คือบางส่วนที่น่าสนใจเฉพาะ:
- การศึกษาเส้นทางการสื่อสาร
- การสร้างเส้นทาง
- การเคลื่อนไหวของโลก
- การวางแผนในเมือง
- การศึกษาแอ่งอุทกศาสตร์
- การสำรวจทางอากาศสำหรับการขุดแร่
นอกจากนี้ photogrammetry ยังเป็นเครื่องมือที่ได้รับความนิยมอย่างมากใน:
- สถาปัตยกรรม : ในการสร้างอนุสาวรีย์และอาคาร
- โบราณคดี : เพื่อสร้างอาคารเก่าจากซากที่เก็บรักษาไว้ในปัจจุบัน
- สัตววิทยา : ช่วยสร้างแบบจำลองสามมิติของสัตว์ในปัจจุบันและที่สูญพันธุ์ไปแล้ว
- กลศาสตร์ : ในการสร้างแบบจำลองรถยนต์เครื่องยนต์และเครื่องจักรทุกชนิด
อ้างอิง
- บล็อกของทีม Adam Technologies Photogrammetry ทำงานอย่างไร? สืบค้นจาก: adamtech.com.au.
- Armillary, Geomatics ประยุกต์ เทคนิคโฟโตแกรมเมตริก สืบค้นจาก: armillary-geomatica.blogspot.com.
- เทคโนโลยี Photomodeler Photogrammetry ทำงานอย่างไร? ดึงมาจาก: photomodeler.com.
- Quirós, E. 2014. Introduction to Photogrammetry and Cartography ที่ประยุกต์ใช้กับวิศวกรรมโยธา. เผยแพร่โดย University of Extramadura
- Sánchez, J. ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับ Photogrammetry. มหาวิทยาลัยแคนตาเบรีย ดึงมาจาก: ocw.unican.es.