The Basic of UAV/Drone Aerial Mapping...กว่าจะมาถึง ณ จุดๆนี้ (ม้วน 1)

บทความอ้างอิง:

>> The Basic of UAV/Drone Aerial Mapping......เทคโนโลยี PhoDAR ในราคาที่จับต้องได้ (ม้วน 2)

>> คู่มือการใช้งานโปรแกรม Agisoft Metashape (Version 1.5.x)

Credited: www.pinterest.co.uk/pin/448811919089333260

>> The Basic of UAV/Drone Aerial Mapping เป็นอีกหนึ่งบทความที่ผู้เขียนรู้สึกว่าเขียนได้ค่อนข้างยากลำบาก ด้วยเหตุว่าตัวผู้เขียนเองนั้น 'มีความรู้ทางด้านนี้ ไม่มากนัก' แม้ว่าตนเองจะมีพื้นฐานในสายงานภาพถ่ายทางอากาศ และสายงาน Photogrammetry จากยุคอดีตอยู่บ้าง แต่มันก็เหมือนกับการมาเริ่มนับหนึ่งใหม่ เมื่อได้มาเริ่มศึกษาเทคโนโลยีดังกล่าวอีกครั้ง ซึ่งมีตัวช่วยที่สำคัญ นั่นคือตัวโปรแกรมประยุกต์ทางด้านงาน Photogrammetry ที่ถูกพัฒนาไปไกลลิบ (จนแทบจะลืมโปรแกรมเทพๆ อย่าง Erdas Imagine ในยุคอดีต) 

Credited: www.slideshare.net/higicc

ซึ่งจะว่าไปแล้ว ประสบการณ์งานทางด้าน Drone/UAV Mapping นี้ ผู้เขียงเองก็เพิ่งจะเริ่มจับต้อง กับอากาศยานไร้คนขับ (บางคนเรียกว่า 'เครื่องบินบังคับวิทยุ เด็กเล่น') ถึงวันนี้ก็เพียงแค่ 4 ปีเศษเท่านั้น หลังจากการลงทุนซื้อหา จัดมาลำแรก (เมื่อ 4 ปีที่แล้ว) 'มาทดลองบังคับบินเล่น' ด้วยราคา 3 พันกว่าบาท ยี่ห้อจาก 'เซินเจิ้น' ติดกล้อง Wifi แสดงภาพบนมือถือแอนดรอยด์ (บินเล่นไป บินเล่นมาได้อาทิตย์กว่า ก็ตกกระแทกพื้น มอเตอร์ใบพัดช๊อต พังไปเรียบร้อยโรงเรียนเซินเจิ้น)

ยัง...ยังไม่เข็ด...หลังจากที่ผู้เขียนได้ศึกษาเพิ่มเติมทางด้านทฤษฎีและการประมวลผลภาพถ่ายฯด้วยโปรแกรมประยุกต์ต่างๆอยู่หลายอาทิตย์ ก็ได้ตัดสินใจลงทุนควักกระเป๋าอีกครั้ง ซึ่งคราวนี้มุ่งเน้นไปที่ ยี่ห้อแบรนด์เนมจากเซินเจิ้น สนนราคา 'เฉียดแสนบาท' (รวมทั้งตัวกล้องถ่ายภาพคุณภาพสูง ในยุคสมัยนั้น) ซึ่งตัวอากาศยานไร้คนขับ หรือ UAV/Drone ที่ว่า ได้มาพร้อมกับฟังก์ชั่นในการทำการบินบินพร้อมสรรพขั้นเทพ (ในยุคนั้น) ครบทุกออปชั่น ทั้ง GPS, RTH , Fail Safe ฯลฯ...ซึ่งพูดไปจะหาว่าคุย แค่วันแรก...ก็บินไปซัดกับกิ่งต้นประดู่หลังบ้าน จนใบพัดหัก ขา Re-Track ช๊อตไหม้ เสียเงินซ่อมไปหลายเติบ...และการทำการบินหลังจากนั้น ก็ยังคงมีเหตุการณ์บินตกกระแทกพื้นบ้างเป็นครั้งคราว แต่ไม่เสียหายมากนัก...นี่ขนาดว่ามีระบบช่วยในการทำการบิน ก็ยังมีเหตุให้ตก? (ดูหัวข้อ 2.1 จากบทความเรื่อง The Basic of UAV/Drone Aerial Mapping......เทคโนโลยี PhoDAR ในราคาที่จับต้องได้ (ม้วน 2))

และจากวันนั้นถึงวันนี้ ประสบการณ์ในการทำการบินที่ผู้เขียนคิดว่าน่าจะมีมากขึ้นโดยลำดับนั้น ก็หาเป็นเช่นนั้นไม่ เมื่อพบเจอกับสถานการณ์ที่ไม่คาดคิดต่างๆ โดยเมื่อไม่นานมานี้ ขณะที่กำลังทำการบินถ่ายภาพงาน Topographic Mapping อยู่นั้น อยู่ๆก็ถูก "ลมหอบ" พัดม้วนเอา Drone ตกลงมากระแทกพื้นอย่างจัง ซึ่งโชคดีที่กล้องฯไม่แตก เสียหายเฉพาะขา Re-Track ที่ทั้งหักครึ่ง และช๊อตไหม้เกรียม กับใบพัดที่แตกหัก คดงอ

ประสบการณ์ข้างต้นนี้น่ะหรือ...ที่เหล่าท่านมิตรสหายหลังไมค์ ที่ต่างพากันชี้แนะผู้เขียนมาเแรมปี 

ให้หยิบยกเอามาเขียนเป็นบทความ ถ่ายทอดเป็นความรู้สู่ชาวบ้าน ชาวเมืองสารขัณฑ์

หมายเหตุ: ความรู้ และประสบการณ์ทางด้านล่าง ที่เกี่ยวข้องกับการใช้งาน UAV/Drone นั้น ผู้เขียน 'มุ่งเน้นอธิบาย' ไปที่การบินถ่ายภาพจากทางอากาศ และนำภาพถ่ายฯนั้นมาประมวลผลโดยการใช้โปรแกรมประยุกต์ 'เพื่อผลิตเป็นแผนที่ฯ' หรือข้อมูลแสดงสภาพพื้นผิวด้วยจุด DEM (Digital Elevation Model) จำนวนมหาศาล (Point Cloud), DSM (Digital Surface Model), Orthophoto Image และอื่นๆ ซึ่งเป็นองค์ความรู้ และประสบการณ์ 'ส่วนตัว' ที่เกิดจากการศึกษาทางทฤษฎีส่วนหนึ่ง และการทำการ 'ลองผิด ลองถูก' จากการทดลองจริง อีกส่วนหนึ่ง...ท่านผู้อ่านควรที่จะใช้วิจารณญาณในการคิดวิเคราะห์ แยกแยะ และคัดเลือกสิ่งที่ท่านเห็นว่ามีสาระประโยชน์ เพื่อนำไปปรับใช้ ต่อยอดความรู้ สำหรับงานสำรวจฯทางด้านนี้ของท่านต่อไป

แม้ว่าในท้ายที่สุด ผู้เขียนจะสามารถนำเทคโนโลยีดังกล่าว มาประยุกต์ใช้ในภารกิจการสำรวจฯและการผลิตข้อมูลต่างๆจากภาพถ่ายทางอากาศได้อย่างสัมฤทธิ์ผล โดยมีหลักการตรวจสอบความถูกต้องทางวิทยาศาสตร์ และคณิตศาสตร์ เป็นกฎเกณฑ์รองรับ แต่นั่นก็มิได้หมายความว่า เมื่อมีท่านผู้อ่านนำไปปฎิบัติตามแล้ว จะได้ผลสัมฤทธิ์เฉกเช่นเดียวกันเสมอไป ด้วยเหตุว่า การทำการบินเพื่อถ่ายภาพจากทางอากาศ ด้วยอากาศยานแบบไร้คนขับนั้น เป็นองค์ความรู้หนึ่งที่เป็นทั้งศาสตร์ และศิลป์ มีความปราณีต ละเอียดอ่อนขององค์ประกอบต่างๆอยู่ไม่น้อย อีกทั้งยังมีตัวแปรต่างๆที่เกี่ยวพัน ส่งผลต่อเนื่องกันโดยตลอดทั้งองคาพยพ 

* การบินถ่ายภาพ (นิ่ง) จากทางอากาศ โดยอากาศยานไร้คนขับ หรือ UAV/Drone  เพื่อใช้ในการจัดทำแผนที่ฯนั้น มีความ 'แตกต่าง' กันอยู่พอสมควรกับการบินถ่ายภาพเคลื่อนไหว หรือถ่าย Video ทั้งในเรื่องการเลือกใช้อุปกรณ์ร่วม หรือการใช้เทคนิคต่างๆ ซึ่งในประเด็นเรื่องการบินถ่ายภาพเคลื่อนไหวนี้ ผู้เขียนขออนุญาติ ไม่ลงในรายละเอียด ในบทความนี้ (แต่ในกาลข้างหน้า ผู้เขียนจะนำเสนอเทคนิคการบินถ่ายภาพเคลื่อนไหว หรือถ่าย Video แล้วนำภาพเคลื่อนไหวนั้น มาประมวลผลเป็นข้อมูลแสดงเป็นแผนที่ฯ 3 มิติ เฉกเช่นเดียวกับการประมวลผลภาพถ่ายนิ่ง ทั่วไป)

การใช้อากาศยานแบบไร้คนขับ หรือ Drone/UAV เพื่อใช้ในการบินสำรวจฯแผนที่นั้น ผู้เขียนต้องขออนุญาติไล่เลียงที่มา-ที่ไป แบบพอสังเขปว่า กว่าจะมาถึงวันนี้ ในวันที่โลกแห่งการสำรวจรังวัด ในยุค 4.0 (ยัง งงๆ อยู่) กำลังพูดถึงข้อมูลการสำรวจฯยุคใหม่ แบบมีความหนาแน่นของข้อมูลสำรวจฯสูง (Point Cloud)...ที่ชนชาวเราต่างทราบดีว่า การที่จะเข้าถึงและได้มาซึ่งข้อมูลพื้นผิวที่มีความละเอียดสูงเหล่านี้ ล้วนถูกจำกัดอยู่ที่การใช้เทคโนโลยีในการจัดทำแผนที่ฯ ประเภท LiDAR หรือ InSAR ฯลฯ ซึ่งเป็นเทคโนโลยีระดับสูง มีราคาแพง ยากต่อการเข้าถึง...แต่การประยุกต์ใช้ UAV/Drone ที่เคยถูกเมียงมอง ค่อนแคะ ว่าเป็นของเด็กเล่น มาใช้ในการบินสำรวจฯถ่ายภาพจากทางอากาศนั้น...ได้เปิดโลก เปิดหูเปิดตา เปิดให้เห็นภาพจากทางอากาศ ที่เป็นปัจจุบัน (ที่แต่เดิมอาศัยดูจากโปรแกรม Google Earth/Map ที่กว่าจะอัพเดทภาพถ่ายฯพื้นที่แต่ละที ก็นานหลายปี จนลืม) และที่สำคัญที่สุด ภาพถ่ายจากทางอากาศ ที่ถูกถ่ายฯจาก UAV/Drone "สามารถนำมาจัดสร้างเป็นแผนที่ฯ ได้" และยังสามารถนำมาสร้างเป็นข้อมูล Point Cloud ความละเอียดสูง เฉกเช่นเดียวกับเทคโนโลยีการสำรวจฯ 'เรือนล้าน' ข้างต้น...ในราคาที่ชนชาวเรา พอที่จะจับต้องได้

วาร์ปกลับไปในอดีต ณ งานสำรวจฯ Ground Survey...ที่ผู้เขียนยังใช้กล้องฯธีโอโดไลท์+การลากเทป เพื่อทำการสำรวจฯงานวงรอบ และออกงานเก็บตำแหน่ง (Topo และ Feature อื่นๆ) ที่ต้องจดค่ามุม+ระยะทางลงสมุดฯ ซึ่งกว่าที่จะได้ข้อมูลสำรวจรังวัด"แต่ละตำแหน่ง (แต่ละจุด)" ก็เล่นเอาหน้าดำ หน้ามืด จดข้อมูลลงสมุดฯกัน จนมือเป็นหงิก เป็นง่อย กันเลยที่เดียว...และในกาลถัดมาได้มีอุปกรณ์ EDM (Electronic Distance Measuring) ที่ถูกนำมาใช้ในการวัดระยะทางแทนการลากเทปวัดระยะฯ ซึ่งก็ช่วยได้มาก ข้อมูลงานสำรวจฯมีความถูกต้องมากยิ่งขึ้น แต่ถึงกระนั้น การบันทึกข้อมูลก็ยังคงต้องอาศัยการจด/การเขียน การสเก๊ตฯลงสมุดฯกันอยู่ดี...สาหัส สากรรจ์พอสมควร โดยเฉพาะเมื่อพื้นที่ๆทำการสำรวจฯมีขนาดใหญ่

การมาถึงของกล้อง Total Station ที่มีระบบการบันทึกข้อมูลสำรวจฯ เก็บไว้ในตัวกล้องฯแบบอัติโนมัตินั้น ได้ทำให้การทำการสำรวจฯมีความสะดวก รวดเร็ว และรวมไปถึงความถูกต้อง แม่นยำของข้อมูลที่ได้จากการสำรวจฯที่ดีขึ้นกว่าการทำการสำรวจฯในยุคก่อนหน้า แม้ว่าในหลักการปฎิบัติงานภาคสนามนั้น ยังคงต้องอาศัย 'บุคคล' ในการถือโพลเป้าปริซึม ในการชี้/ระบุตำแหน่งเพื่อทำการรังวัด เฉกเช่นเดียวกันกับยุคก่อนหน้า โดยกล้อง Total Station ได้ถูกพัฒนา ให้มีขีดความสามารถในการทำการสำรวจฯ เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง อาทิ

- มีระบบ Non-Prism (Reflectoress) 

- มีระบบ Gyroscope (True North)

- มีระบบการสำรวจฯด้วยดาวเทียม GPS ติดตั้งอยู่บนตัวกล้องฯ

- มีระบบการกวาดสแกน Point Cloud ติดมากับกล้องฯ (ไม่ละเอียดมากนัก ต้องสแกนซ้ำหลายๆครั้ง)

- มีระบบประมวลผลแบบ Real Time ต่างๆ ในตัวกล้องฯ (แทนการใช้คอมฯ)

Leica Nova MS50 (รุ่น Scanner)

Credited: www.youtube.com/watch?v=nKl20Cee9NQ

การมาถึงของระบบ RTK-GPS (GNSS) ที่ช่วยให้การสำรวจฯสภาพภูมิประเทศมีความสะดวก คล่องตัวมากยิ่งขึ้น โดยไม่ถูกจำกัดอยู่กับ Line of Sight ที่ส่องเล็งไม่เห็น (Invisible) เมื่อใช้กล้องฯส่องเล็ง อีกต่อไป

>> ข้อมูลที่ได้จากการสำรวจฯสภาพภูมิประเทศ (Topographic Survey) โดยเครื่องมือ/อุปกรณ์ฯต่างๆข้างต้น ล้วนต่างเป็นข้อมูลสำรวจฯที่ได้จากการสำรวจรังวัด 'ทีละจุด ทีละตำแหน่ง' นำมาประกอบรวมกันเป็นชุดข้อมูล ที่ใช้ในการประมวลผล จัดทำออกมาเป็นแผนที่ฯ ซึ่งมีตัวชี้วัดความละเอียด/ความถูกต้องทางกายภาพ ของงานแผนที่ฯเบื้องต้น ได้จากความหนาแน่นของข้อมูลสำรวจฯ (Survey Data Density) โดยถ้ามีความหนาแน่นของข้อมูลสำรวจฯ อย่างหนาแน่น ก็จะส่งผลให้ตัวแผนที่ฯนั้นมีความถูกต้องทางสภาพภูมิสัณฐาน สูงตามไปด้วย และในทางกลับกัน ถ้ามีความหนาแน่นของข้อมูลสำรวจฯจำนวนน้อย ก็จะส่งผลให้ตัวแผนที่ฯนั้นเกิดความคลาดเคลื่อนทางด้านสภาพภูมิสัณฐานมาก  ตามไปด้วยเช่นกัน

 ภาพแสดง แผนที่เส้นชั้นความสูง ที่ถูกสร้างจากข้อมูลสำรวจฯ (จุดสำรวจฯห่างๆ)

* การเข้าถึงข้อมูลการสำรวจฯ 'ที่มีความหนาแน่นสูง' (Point Cloud Data) ในยุคปัจจุบัน (ที่ไม่นับรวมเทคโนโลยี LiDAR/InSAR) นั้น ยังมีอุปกรณ์สำรวจฯอีกประเภทหนึ่ง นั่นคือการใช้ระบบการกวาดสแกนด้วยแลงเลเซอร์ (ตาเทพ) อาทิ Mobile/Static Terrestrial Scanner ซึ่งข้อมูลการกวาดสแกนสำรวจฯที่ได้นั้น เป็นข้อมูลสำรวจฯที่แสดงจุดตำแหน่ง DEM อยู่อย่างหนาแน่น ซึ่งผู้เขียนขออนุญาติไม่กล่าวถึงเทคโนโลยีดังกล่าว ด้วยเหตุว่ามี 'ราคาค่าตัวที่สูง' ยากต่อการเข้าถึงของชนชาวเรา

การบินสำรวจถ่ายภาพจากทางอากาศ ด้วยอาการยานไร้คนขับ 
(UAV/Drone for Aerial Photography)

>> ศาสตร์งานสำรวจฯทางอากาศแบบ 'ไร้คนขับ' ถือว่าเป็นศาสตร์งานสำรวจฯระยะไกลแขนงหนึ่ง ที่มีความเก่าแก่อยู่พอสมควร โดยเฉพาะการนำศาสตร์ดังกล่าวไปประยุกต์ใช้ทางด้านการทหาร ไล่ตั้งแต่การประยุกต์ใช้สัตว์ปีกเป็นพาหนะ นำพา 'กล้องถ่ายภาพ' ติดหน้าอก บินไปถ่ายภาพจากทางอากาศในดินแดนข้าศึก หรือแม้กระทั่งการใช้บอลลูน หรือว่าว ติดกล้องถ่ายภาพ เพื่อใช้ถ่ายภาพทางอากาศในยุคถัดๆมา

Credited: www.annedarlingphotography.com

และแม้แต่ ความพยายามที่จะใช้ 'ของเล่นบังคับ วิทยุ' ประเภทเครื่องบิน หรือเฮลิคอปเตอร์ บังคับวิทยุ (แบบ Manual) ติดกล้องถ่ายภาพ เพื่อบินถ่ายภาพจากทางอากาศ แต่ก็ไม่ได้รับความนิยมมากนัก ด้วยเหตุว่า การที่จะทำการบังคับ การบินแบบ 'แมนนวล' เช่นนั้นได้ ผู้บังคับวิทยุ 'ต้องมือโปร' หรือมีประสบการณ์การบังคับอุปกรณ์ (ของเด็กเล่น) ประเภท RC เหล่านี้มากพอสมควร ในการบังคับอากาศยานให้บินอยู่ในตำแหน่ง และระดับความสูงที่ต้องการ และต้องทำการบินอยู่ในสายตา อยู่ตลอดเวลา

Credited: http://cheesycam.com

ความก้าวหน้าทางด้านเทคโนโลยีการสำรวจฯระยะไกล โดยการใช้ภาพถ่ายทางอากาศจากดาวเทียม ที่ส่องเห็นไปได้ทั่วทุกมุมโลก ในระดับความละเอียดของภาพฯ ต่ำกว่า 1 เมตร/Pixel รวมไปถึงเทคโนโลยีการสำรวจฯโดยการกวาดสแกนพื้นผิวโลกด้วยแสงเลเซอร์ (LiDAR) อาจจะทำให้เทคโนโลยีการบินถ่ายภาพ โดยใช้อากาศยานแบบไร้คนขับ ดูซบเซา เงียบเหงา...ไม่เป็นข่าวคราวเท่าใดนัก

แต่ภายหลังจากการเปิดตัวของอากาศยานแบบไร้คนขับ ทางด้านการทหาร อย่าง Predator Drone ช่วงที่เป็นข่าวผ่านสื่อต่างๆ ถึงการใช้โดรนประเภทนี้ (มีระบบจดจำใบหน้า) ไล่ล่าสังหาร กลุ่มบุคคลหัวรุนแรงบางกลุ่ม ในประเทศตะวันออกกลาง ซึ่งชนชาวเราต่างพากันเรียกติดปาก ทับศัพท์ ไปตามๆกันว่า "โดรน" นั้น ได้ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลง และการพัฒนากันอย่างขนานใหญ่ไปทั่วโลก ในด้านการผลิตโดรนที่ใช้ในเชิงพานิชย์ หรือสำหรับพลเรือนทั่วไป โดยเฉพาะโดรนที่ถูกผลิตมาจากมณฑลเซินเจิ้น ที่ถูกวางขายอยู่ในตลาดสารขัณฑ์บ้านเราอย่างดาษดื่น ไล่ตั้งแต่โดรนในเกรดของเด็กเล่น ไปจนถึงโดรนในเกรดสูงๆที่ใช้ในอุตสาหกรรมภาพยนต์ ฯลฯ ซึ่งต่างได้รับการตอบรับจากผู้ใช้งานจนล้นหลาม และล้นจนเกินไป เมื่อต่างพากันบินโดรนกันให้ว่อนท้องฟ้า และว่อนจนเกินเข้าไปในเขตหวงห้ามต่างๆ จนถึงการออกกฏหมายมาบังคับ อย่างที่ชนชาวเราต่างได้รับทราบ...มาทำไม มีใบอนุญาติหรือป่าว...

* อดีตนักบินเฮลิคอปเตอร์ บ.เอกชนท่านหนึ่ง ได้บอกกับผู้เขียนว่า ตั้งแต่โดรนมันพัฒนาขึ้น จนถึงการติดกล้องถ่ายฯได้ในระดับความคมชัดของภาพแบบ Full HD ไปจนถึง 4K งานรับเหมาบินทำข่าวนี่ ลดน้อยถอยลง ทุกปี ข่าวช่องไหนๆ เขาก็มีแผนกบินโดรนประจำช่องกันทั้งนั้น

>> ก่อนที่จะกล่าวถึงองค์ประกอบที่ใช้ในการบินสำรวจฯถ่ายภาพจากทางอากาศ ผู้เขียนขออนุญาติกล่าวถึงตัวผลลัพธ์ หรือตัวผลิตภัณฑ์ ที่ได้จากการบินถ่ายภาพทางอากาศ นั่นคือ ตัวแผนที่ฯ, ข้อมูลพื้นผิวทางกายภาพ Point Cloud, ข้อมูลภาพ Orthophoto ฯลฯ ซึ่งการให้ได้มาของตัวแผนที่ฯ ที่มีความละเอียด และมีความถูกต้องอยู่ในเกณฑ์สูง จะต้องอาศัยการได้มาของ 'ภาพถ่ายฯที่มีคุณภาพสูง' ตามไปด้วย และการที่จะได้มาซึ่งภาพถ่ายจากทางอากาศที่มีคุณภาพสูงนั้น ก็ต้องอาศัย 'กล้องถ่ายภาพที่มีคุณภาพสูง' ตามไปด้วยอีกเช่นกัน ทั้งในด้านความละเอียดของภาพถ่ายฯ และความสามารถในการถ่ายภาพในสภาวะการที่กล้องถ่ายภาพ 'เคลื่อนที่' อยู่ตลอดเวลา 

ตัวอย่างภาพ Orthophoto ภายหลังจากการ Mosaic ภาพหลายๆภาพเข้าด้วยกัน

Credited: University of New Brunswick (Geodesy and Geomatics Engineering)

ฉะนั้น ความสัมฤทธิ์ผลในการผลิตแผนที่ฯจากภาพถ่ายทางอากาศ ผู้เขียน (ส่วนตัว) จึงให้น้ำหนักไปที่ตัวคุณภาพของ 'กล้องถ่ายภาพ และคุณภาพของภาพถ่ายฯ' เป็นสำคัญ ดังที่ท่านทั้งหลาย เมื่ออ่านมาจนถึงบรรทัดนี้ ต่างพากันทราบดีว่า อากาศยานแบบไร้คนขับ ทุกประเภทดังที่กล่าวข้างต้น (หรือแม้กระทั่งการใช้ นก หรือ ว่าว) ล้วนต่างเป็นเพียงแค่ 'พาหนะ' นำพา กล้องถ่ายภาพขึ้นไปถ่ายภาพจากทางอากาศ เท่านั้น

เมื่อ 4 ปีก่อน ผู้เขียนได้ใช้เวลาอยู่นานพอสมควร ในการค้นหาข้อมูลเพื่อที่จะเลือกซื้อโดรน ราคาในระดับกลางๆ ที่มีคุณภาพซักลำ เพื่อนำมาใช้บินถ่ายภาพฯในงานสำรวจฯแผนที่ โดยในยุคนั้น ตลาดการค้าขาย 'โดรน' (ไม่นับรวมโดรน เกรดสำหรับเด็กเล่น ตามตลาดนัด) ต้องยกนิ้วให้ยี่ห้อ DJI จาก 'มณฑลกวงดง' ในรุ่น Phantom 1 และ Phantom 2 เป็นผู้นำตลาดอย่างแท้จริง เห็นบินกันให้ว่อนทั้งในเมืองใหญ่ และตามชายหาด และเป็นที่นิยม ในรุ่น Spread Wings ที่มีราคา 'เป็นแสนๆ' ในกลุ่มอุตสหกรรมบันเทิง (ซึ่งผู้เขียนขออนุญาติข้ามผ่าน โดรน ราคาแพงในกลุ่มนี้ ที่ยากต่อการเข้าถึงของชนชาวเรา)

DJI Spread Wings S900 (ราคาเกินเอื้อม)...ถ้าตกกระแทกพื้น มี 'ซี๊ดปาก'

โดรนที่กำลังเป็นที่นิยม อย่างในรุ่น Phantom 1 & 2 ราคาในระดับกลางๆในยุคสมัยนั้น ยังไม่สามารถตอบโจทย์ของผู้เขียน ด้วยเหตุว่า มีปัจจัยทางด้าน 'กล้องถ่ายภาพ' ที่ติดมากับตัวโดรนนั้น 'สเป็คไม่ถึง' ตามที่ผู้เขียนต้องการ เพื่อนำมาใช้งานในภารกิจงานบินสำรวจถ่ายภาพทางอากาศ และถ้าจะขยับขึ้นไปเล่นของสูงอีกนิด อย่างในรุ่น Inspire 1 ตัวกล้องถ่ายภาพ ที่ติดมากับโดรนนั้นก็ยังมีความละเอียดของภาพถ่ายเพียงแค่ 12 Mp ซึ่งยัง 'ไม่ตอบโจทย์' อีกทั้งยังมีราคาที่สูงเกินงบ...ถ้าบินตกแล้ว เสียดายของ

DJI Inspire 1 (ราคา แสนบาท หน่อยๆ)

>> สูงสุดสู่สามัญ...ต่อมาผู้เขียน ได้พบกับแรงบันดาลใจชนิดใหม่ จากชุดภาพถ่ายทางด้านล่างจากเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งในต่างประเทศ โดยการทำการทดลองใช้โดรน Phantom 2 (เป็นพาหนะ) นำกล้องถ่ายภาพประเภท Mirrorless ยี่ห้อ Sony รุ่น a5000 Alpha (เป็นที่นิยม ในยุคสมัยนั้น) ขึ้นไปบินสำรวจฯถ่ายภาพทางอากาศ ซึ่งได้ผลลัพธ์จากการทดลอง โดยสามารถผลิตออกมาเป็นแผนที่ฯ มีความถูกต้องอยู่ในชั้นงานสำรวจฯโทโปฯ อย่างดีเยี่ยม

DJI Phantom 2 + Sony a5000 Alpha (กล้องฯ Mirrorless)

อารมณ์ประมาณ 'ข้าวต้มมัด บินได้'...แต่มัน Work!

Credited: University of New Brunswick (Geodesy and Geomatics Engineering)

>> ภาพถ่ายข้างต้น ได้ชี้ให้เห็นถึงการให้ความสำคัญไปที่การ 'ใช้กล้องถ่ายภาพที่มีคุณภาพ น้ำหนักเบา' กับการใช้โดรน ที่มีราคาในระดับกลางๆ ที่มีความสามารถทางด้านการทำการบินในระดับที่น่าพอใจ 'เป็นพาหนะ' นำกล้องฯบินขึ้นไปถ่ายภาพจากทางอากาศ...นี่คือสิ่งที่เป็น keyword และแรงบันดาลใจของผู้เขียนให้ริเริ่ม ในสิ่งเดียวกันกับชุดภาพข้างต้น ซึ่งแม้ว่าจะล้มลุก คลุกคลานกันอยู่บ้างในช่วงแรกๆ จากปัญหาการเซ็ตค่ากล้องถ่ายภาพให้ถ่ายภาพออกมาได้อย่างคมชัด ในสภาวะการที่กล้องเคลื่อนที่อยู่ในอากาศตลอดเวลา แต่ต่อมาภายหลังจากการศึกษาทดลอง ลองผิด-ลองถูก อยู่นาน ก็ได้ผลลัพธ์จากการบินสำรวจฯ สามารถผลิตออกมาเป็นแผนที่ฯที่มีเกณฑ์ความละเอียด และเกณฑ์ความถูกต้อง ได้อย่างดีเยี่ยม

Credited: http://futureaerial.com/press/

มีคำถามสำคัญ ที่ควรจะถามชาวเรากันเอง ว่า 'เรามาถึงจุดๆนี้กันได้อย่างไร' ซึ่งเป็นจุด หรือช่วงเวลา ที่ชนชาวเราสามารถที่จะเข้าถึงข้อมูลสำรวจรังวัดแบบหนาแน่น (Survey Point Cloud Data) ในราคาที่จับต้องได้ และที่สำคัญ คือการใช้กล้องถ่ายภาพ "เพียงแค่ตัวเดียว" เท่านั้น ก็สามารถเข้าถึงข้อมูลชนิดนี้ได้...พูดไปใคร เขาจะเชื่อ

ภาพตัวอย่างทางด้านล่าง ทั้ง 2 ภาพ คือภาพแสดงเส้นทางเข้าบ้านของผู้เขียน โดยแสดงเป็นข้อมูลจุดสำรวจรังวัดแบบ Point Cloud นับล้านๆจุด ที่ใครๆที่ได้เห็นต่างก็บอกเป็นเสียงเดียวกันว่า เป็นข้อมูลสำรวจรังวัดที่ได้จากอุปกรณ์สำรวจฯ ประเภทสแกนเนอร์ อย่าง Mobile/Static Scanner (ตาเทพ) แต่เมื่อผู้เขียนตอบกลับไปว่า ได้ใช้กล้องถ่ายภาพธรรมดาๆ แค่ตัวเดียว ในการเดินถ่ายภาพทีละภาพ และใช้โปรแกรมประยุกต์สร้างข้อมูล Point Cloud ขึ้นมา...งานนี้มี 'อึ้ง ทึ่ง xxx'

ภาพขยายทางด้านล่าง แสดงข้อมูลจุด/ตำแหน่งสำรวจรังวัดแบบ Point Cloud นับล้านๆจุด

ดูตัวอย่าง ข้อมูล Point Cloud (ทางเข้าบ้าน) ในแบบ 3 มิติ >> คลิก

PhoDAR (Photogrammetric Detection And Ranging) คือศัพท์เทคนิค 'แบบย่อ' ที่ถูกบัญญัติขึ้นมาเมื่อไม่นานมานี้ สำหรับใช้ในการอธิบาย ขยายความในเรื่องการสร้างข้อมูล Point Cloud จากภาพถ่าย (พ้องเสียง เหมือนกับการใช้แสงเลเซอร์กวาดสแกนแบบ LiDAR (Light Detection And Ranging)) ซึ่งเทคโนโลยี PhoDAR ไม่ได้เฉพาะเจาะจงไปที่การใช้ภาพถ่ายจากทางอากาศเพียงอย่างเดียวเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงการใช้ภาพถ่ายในงานถ่ายภาพประเภทอื่นๆ ที่มีจำนวนหลายๆภาพ โดยนำภาพถ่ายเหล่านั้นมาประมวลผลร่วมกัน โดยการใช้โปรแกรมประยุกต์ทางด้าน Photogrammetry....และทั้งนี้ เทคโนโลยี PhoDAR ในความหมายของผู้เขียนในบทความนี้นั้น มุ่งเน้นอธิบายไปที่การใช้ภาพถ่ายจากทางอากาศ โดยการใช้โดรนเป็นพาหนะ นำกล้องฯขึ้นไปทำการถ่ายภาพ เป็นประเด็นสำคัญ

เทคโนโลยี PhoDAR แสดงการใช้ภาพถ่ายหลายๆภาพ จำลองวัตถุแบบ 3 มิติ เสมือนจริง

ดูตัวอย่าง ข้อมูล Point Cloud (ตอไม้) ในแบบ 3 มิติ >> คลิก

geospatialjs@gmail.com