โดย นาย เอกพล หรณยเอกภาพวนท 17 ธนวาคม พ.ศ. 2553

จดประสงค การพฒนาซอฟตแวรทางดาน Remote Sensing ตวอยางการประยกตใชงาน

พฒนาเครองมอส าหรบประมวลผลขอมลภาพถายดาวเทยม เพอสนบสนนใหหนวยงานตางๆสามารถน าขอมลภาพถายดาวเทยมไปประยกตใช

งานในดานตางๆ โดยไมเสยคาใชจาย

แบงออกเปน 2 สวนคอ◦ สวนประมวลผลขอมล◦ สวนตดตอกบผใชงาน

เครองมอทใชประกอบดวย◦ ORFEO Toolbox (OTB)◦ FWTools◦ Python

พฒนาบน OS Windows XP ดวยเครองมอ◦ Microsoft Visual Studio 2008◦ CMAKE 2.8◦ โดยพฒนาสวนประมวลผลตางดวยภาษา C++ แลวคอมไพลและสรางเปนไฟล

.exe เพอใหพรอมเรยกใชงาน

ORFEO Toolbox (OTB) คอไลบรารส าหรบประมวลผลขอมลภาพทางดาน Remote sensing แบบเปด (Open source)

ประกอบดวยกลมเครองมอตางๆดงน◦ เครองมอกรองขอมล (Filtering)◦ เครองมอลงทะเบยนขอมลภาพ (Image Registration)◦ เครองมอการปรบแกภาพและการฉายภาพ (Orthorectification and Map projection)◦ เครองมอประมวลผลเชงคลน (Radiometry)◦ เครองมอหลอมรวมภาพ (Image Fusion)◦ เครองมอสกดคณลกษณะ (Feature Extraction)◦ เครองมอแบงกลมภาพ (Image Segmentation)◦ เครองมอแบงประเภท (Classification)◦ เครองมอตรวจจบการเปลยนแปลง (Change Detection)

เปนเครองมอส าหรบปรบปรงภาพใหมความเหมาะสมกบการประยกตใชงาน เชน การลดสญญาณรบกวนในภาพถาย, การเนนภาพ, การตรวจหาขอบวตถ เปนตน

ภาพถายในบรเวณเดยวกนจากตางแหลงทมา หรอตางเวลากน จ าเปนตองน ามาเทยบเคยงต าแหนงกน โดยใหภาพหนงเปนภาพอางอง อกภาพหนงเปนภาพทน ามาแปลงรปใหมต าแหนงตรงกนกบภาพอางอง

เปนการแปลงภาพถายจากเรขาคณตเชงเซนเซอร (Sensor geometry) เปนภาพฉายเชงภมศาสตร (Geographic) และแปลงภาพตอไปเปนภาพฉายเชงแผนท (Cartographic)◦ แบบจ าลองเซนเซอร (Sensor model) ท าการแปลงจากพกดภาพถาย (แถว,หลก) เปนพกดเชง

ภมศาสตร (ละตจด,ลองจจด) โดยมขอมลแบบจ าลองความสงเชงเลข (DEM) ดวย◦ การปรบแตงแบบชด (Bundle-block adjustment) ในกรณปรบแตงภาพชดตอเนอง◦ การฉายภาพแผนท (Map projection) เปนการแปลงจากพกดเชงภมศาสตรเปนภาพฉายแผนท

แบบตางๆ

Sensor

Model

Map

Projection

Input Series Geographic Geometry Cartographic Geometry

DEM

Bundle-block

Adjustment

Homologous

Point

ภาพถายทไดไมไดถายทวตถเปาหมายโดยตรง แตผานสงคนกลาง เชน บรรยากาศโลก ท าใหแสงสะทอนจากวตถเปลยนแปลงไป◦ ผลจากการกระเจงแสง เชน การสะทอน, การเลยวเบน, การหกเหของแสง เปนตน◦ ผลจากการดดกลนสเปกตรม ในชนบรรยากาศประกอบไปดวยกาซตางๆหลายชนด

OTB มเครองมอการปรบแกผลจากชนบรรยากาศตามวธ Second Simulation of a Satellite Signal in the Solar Spectrum (6S)

เปนกระบวนการในการน าขอมลภาพจากเซนเซอรทง 2 มารวมกน เพอใหไดภาพทมคณสมบตทดของทง 2 ภาพ

ภาพถายดาวเทยมทไดจากเซนเซอรตางกนมความละเอยดภาพตางกน เชน ภาพถายท 1 เปนภาพความละเอยดสงแบบ 1 แบนด, ภาพถายท 2 เปนภาพทมความละเอยดต ากวาแตมหลายยานความถ เปนตน

เปนการแปลงขอมลภาพใหอยในรปของคณลกษณะ เพอลดรปรายละเอยดทใชในการแสดงผล ท าใหงายขนในการแยกแยะขอมลตวอยางการตรวจจบเมฆ

เปนเครองมอในการแบงขอบเขตของวตถในภาพ โดยมเปาหมายเพองายขนในการแสดงผลและการวเคราะห

ตวอยางการแบงกลมภาพแบบขยายขอบเขต (Region growing)

มเปาหมายในการจ าแนกชนดของขอมล โดยแบงออกไดเปน 2 ลษณะคอ◦ Unsupervised Classification คอ การจ าแนกประเภทขอมลทผวเคราะหไมตองก าหนดขอมลตวอยาง

◦ Supervised Classification คอ การจ าแนกประเภทขอมลทผวเคราะหก าหนดขอมลตวอยาง เพอเปนตวแทนของขอมลแตละประเภท

ตวอยางการแบงประเภทขอมลภาพ แบบ K-Means (แบง 4 กลม)

เปนการเปรยบเทยบภาพ 2 ภาพ (หรอมากกวา) ในบรเวณพนทเดยวกน การน าภาพถายไปประยกตใชงานในการตรวจจบการใชพนท, การจดการ

ทรพยากรธรรมชาต และการตรวจจบภยพบตตวอยางภาพถายยานใกลอนฟาเรดของพนทกอน/หลง เกดน าทวม

เปนกลมของเครองมอส าหรบขอมล GIS ประกอบไปดวย◦ OpenEV เปนเครองมอส าหรบเปดและวเคราะหขอมลภาพแบบ raster/vector◦ GDAL/OGR เปนไลบรารและเครองมอส าหรบการอานและเขยนขอมล raster/vector◦ MapServer เปนเครองมอส าหรบการท าแผนทบนเวบ◦ PROJ.4 เปนไลบรารการฉายภาพแผนท◦ OGDI เปนเครองมอส าหรบการอานขอมล raster/vector ซงรองรบขอมลในหลายรปแบบไฟล

Python เปนภาษาส าหรบการเขยนโปรแกรมระดบสง โดยมจดเดนดงน◦ ความเปนภาษาค าสง (Script) ท าใหใชเวลาในการเขยนและคอมไพลไมมาก◦ ความเปนภาษากาว (Glue language) คอ มสามารถเรยกใชภาษาโปรแกรมอนๆไดอยางด ท าใหเหมาะทจะใชเขยนเพอประสานงานโปรแกรมทพฒนาจากภาษาทตางกนได

◦ มชดไลบรารตางๆ ซงชวยลดภาระของโปรแกรมเมอรในการพฒนาซอฟตแวร

ใชในการพฒนาสวนตดตอกบผใชงาน◦ โดยองกบไลบราร WxPython

พฒนาสวนตดตอกบผใชงาน โดยเรยกใชค าสงตางๆผานทางหนาตางเมน เรยกใชงานค าสงของสวนประมวลผลตางๆทพฒนาขน จากไฟล .exe ทคอมไพลได

จากสวนประมวลผลทพฒนาดวย OTB เมนเรยกใชงานภาษาค าสง Python ใหผใชงานสามารถเรยกใช และเขยนโปรแกรมเอง

ไดตามความตองการ

การตรวจจบการเปลยนแปลงของพนทพช การตรวจจบพนทน าทวม การตรวจจบพนทปลกขาว

ขอบคณครบ