Photogrammetry เป็นศาสตร์แห่งการวัดขนาดจากภาพถ่าย โดยเกี่ยวข้องกับการดึงข้อมูลที่เชื่อถือได้เกี่ยวกับพื้นผิวโลกและสภาพแวดล้อมโดยรอบจากภาพที่ถ่ายด้วยกล้อง ด้วยความก้าวหน้าของเทคโนโลยี โฟโตแกรมเมทรีได้พัฒนาไป และการประมวลผลข้อมูลมีบทบาทสำคัญในการดึงข้อมูลที่แม่นยำและมีคุณค่าจากรูปภาพ
ความสำคัญของการประมวลผลข้อมูลในโฟโตแกรมเมทรี
การประมวลผลข้อมูลในโฟโตแกรมเมทรีเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการแปลงข้อมูลภาพดิบให้เป็นข้อมูลที่มีความหมายและนำไปปฏิบัติได้ โดยเกี่ยวข้องกับชุดขั้นตอนในการแยกคุณลักษณะ ทำการวัด และสร้างโมเดล 3 มิติหรือแผนที่ ข้อมูลที่ประมวลผลจะให้ข้อมูลเชิงลึกที่มีคุณค่าสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย รวมถึงการวางผังเมือง การก่อสร้าง การตรวจสอบด้านสิ่งแวดล้อม และวิศวกรรมการสำรวจ
ลิงค์ไปยังวิศวกรรมสำรวจ
วิศวกรรมการสำรวจอาศัยโฟโตแกรมเมทรีและเทคนิคการประมวลผลข้อมูลเป็นอย่างมากในการจับภาพ วิเคราะห์ และบันทึกข้อมูลเชิงพื้นที่ ด้วยการใช้ประโยชน์จากการประมวลผลข้อมูลโฟโตแกรมเมตริก วิศวกรสำรวจจึงสามารถวัดระยะทาง มุม และระดับความสูงได้อย่างมีประสิทธิภาพและแม่นยำ ข้อมูลนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการสร้างแผนที่ที่แม่นยำ การสำรวจที่ดิน และการติดตามโครงการโครงสร้างพื้นฐาน
แนวคิดการประมวลผลข้อมูลในโฟโตแกรมเมทรี
ขั้นตอนการประมวลผลข้อมูลในโฟโตแกรมเมทรีเกี่ยวข้องกับแนวคิดและวิธีการหลักหลายประการ ซึ่งรวมถึง:
- การประมวลผลภาพล่วงหน้า:ขั้นตอนนี้เกี่ยวข้องกับการแก้ไขการบิดเบือนของภาพ การลบสัญญาณรบกวน และปรับปรุงคุณภาพของภาพโดยรวมเพื่อให้แน่ใจว่าการแยกข้อมูลถูกต้องและเชื่อถือได้
- การแยกคุณลักษณะ:การระบุและการแยกคุณลักษณะที่เกี่ยวข้องออกจากรูปภาพ เช่น มุม ขอบ และพื้นผิว เพื่อสร้างจุดอ้างอิงสำหรับการวิเคราะห์และการวัดเพิ่มเติม
- การปรับมัดรวม:กระบวนการนี้จะปรับการสร้าง 3D ใหม่ให้เหมาะสมโดยการปรับตำแหน่งกล้อง การวางแนว และพารามิเตอร์ภายใน เพื่อให้ได้การจัดตำแหน่งที่แม่นยำและการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ของภาพ
- การจับคู่ภาพหนาแน่น:จับคู่พิกเซลภาพที่สอดคล้องกันและคำนวณความแตกต่างเพื่อสร้างพอยต์คลาวด์ที่หนาแน่นและแม่นยำ ซึ่งจำเป็นสำหรับการสร้างแบบจำลอง 3 มิติและแผนที่โดยละเอียด
- การสร้างพื้นผิวใหม่:การใช้ข้อมูลพอยต์คลาวด์เพื่อสร้างพื้นผิวและแบบจำลองตาข่ายที่แสดงถึงภูมิประเทศของพื้นที่ที่จับได้ ช่วยให้มองเห็นและวิเคราะห์ภูมิประเทศและโครงสร้างได้
- การทำแผนที่พื้นผิว:การใช้ภาพต้นฉบับบนโมเดล 3 มิติเพื่อเพิ่มพื้นผิวที่สมจริง และปรับปรุงการแสดงภาพของเอาท์พุตโฟโตแกรมเมตริก
- การรวมข้อมูลเชิงพื้นที่:การรวมข้อมูลโฟโตแกรมเมตริกที่ประมวลผลแล้วเข้ากับข้อมูลเชิงพื้นที่อื่นๆ เช่น ข้อมูล GPS เพื่อสร้างการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์และความสัมพันธ์เชิงพื้นที่ที่แม่นยำ
วิธีการประมวลผลข้อมูล
มีการใช้วิธีการและเทคนิคต่างๆ ในการประมวลผลข้อมูลสำหรับโฟโตแกรมเมทรี ขึ้นอยู่กับข้อกำหนดเฉพาะของโปรเจ็กต์และคุณภาพของภาพที่นำเข้า วิธีการเหล่านี้ได้แก่:
- โครงสร้างจากการเคลื่อนไหว (SfM): SfM เป็นเทคนิคโฟโตแกรมเมตริกที่เกี่ยวข้องกับการสร้างโครงสร้าง 3 มิติขึ้นมาใหม่จากชุดภาพ 2 มิติ เพื่อให้สามารถประมาณตำแหน่งกล้องและการสร้างแบบจำลอง 3 มิติที่มีรายละเอียดได้
- Multi-View Stereo (MVS):เทคนิค MVS วิเคราะห์ภาพหลายภาพเพื่อดึงข้อมูล 3D ที่หนาแน่น อำนวยความสะดวกในการสร้างการสร้างพื้นผิวใหม่ที่มีรายละเอียดสูงและแม่นยำ
- การสร้างออร์โธโฟโต้:กระบวนการนี้จะแก้ไขความผิดเพี้ยนของภาพที่เกิดจากการบรรเทาภูมิประเทศ ทำให้เกิดออร์โธโฟโต้ที่มีการอ้างอิงทางภูมิศาสตร์ซึ่งเป็นตัวแทนพื้นผิวโลกได้อย่างแม่นยำ โดยไม่มีการบิดเบือนมุมมอง
- การบูรณาการ LiDAR:การรวมข้อมูลโฟโตแกรมเมตริกเข้ากับข้อมูล LiDAR (การตรวจจับแสงและการกำหนดระยะ) เพื่อปรับปรุงการสร้างพอยต์คลาวด์ การสร้างแบบจำลอง 3 มิติ และการวิเคราะห์ภูมิประเทศ ช่วยให้สามารถทำแผนที่สภาพแวดล้อมได้อย่างครอบคลุมและมีรายละเอียด
- การตรวจจับคุณสมบัติอัตโนมัติ:การใช้อัลกอริธึมและเทคนิคการเรียนรู้ของเครื่องเพื่อตรวจจับและระบุคุณสมบัติในภาพโดยอัตโนมัติ ปรับปรุงประสิทธิภาพและความแม่นยำของการดึงคุณสมบัติในชุดข้อมูลขนาดใหญ่
บทสรุป
การประมวลผลข้อมูลในโฟโตแกรมเมทรีเป็นส่วนพื้นฐานของการดึงข้อมูลที่แม่นยำและนำไปปฏิบัติได้จากภาพ ทำให้เป็นเครื่องมือที่มีคุณค่าสำหรับการสำรวจวิศวกรรมศาสตร์และสาขาอื่นๆ อีกมากมาย ด้วยการเข้าใจถึงความสำคัญของการประมวลผลข้อมูลตลอดจนแนวคิดและวิธีการที่เกี่ยวข้อง ผู้เชี่ยวชาญจะสามารถควบคุมพลังของโฟโตแกรมเมทรีเพื่อให้ได้ข้อมูลเชิงพื้นที่ที่แม่นยำ สนับสนุนกระบวนการตัดสินใจ และขับเคลื่อนนวัตกรรมในการวิเคราะห์เชิงพื้นที่และการแสดงภาพ