การศึกษาเรขาคณิตของกล้องถ่ายภาพพานอรามา

ธนรัตน์ มิตรยอดวงศ์

Please use this identifier to cite or link to this item: https://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36766

Title:	การศึกษาเรขาคณิตของกล้องถ่ายภาพพานอรามา
Other Titles:	A geometric study of panoramic camera system
Authors:	ธนรัตน์ มิตรยอดวงศ์
Advisors:	ไพศาล สันติธรรมนนท์
Other author:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. คณะวิศวกรรมศาสตร์
Advisor's Email:	Phisan.S@Chula.ac.th
Subjects:	เรขาคณิต กล้องถ่ายรูปดิจิตอล การสำรวจด้วยภาพถ่าย -- เทคนิคดิจิตอล Geometry Digital cameras Photogrammetry -- Digital techniques
Issue Date:	2554
Publisher:	จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย
Abstract:	กล้องถ่ายภาพทั่วไปมีข้อจำกัดที่สำคัญคือ มีมุมรับภาพแคบ ปัญหานี้สามารถแก้ไขโดยการใช้กล้องถ่ายภาพพานอรามา ซึ่งเป็นกล้องที่สามารถถ่ายได้รอบทิศทางในการถ่ายภาพครั้งเดียว การเก็บข้อมูลจึงสะดวกรวดเร็วยิ่งขึ้น ทำให้กล้องชนิดนี้นิยมนำมาใช้กับระบบการทำแผนที่แบบเคลื่อนที่ แต่ก่อนที่จะนำข้อมูลภาพพานอรามาที่ได้จากระบบมาใช้งานนั้น ต้องมีการปรับแก้ ซึ่งวิธีการปรับแก้ของบล็อกลำแสงเป็นวิธีที่ให้ความละเอียดถูกต้องและความเชื่อมั่นสูงที่สุด โดยการใช้ความสัมพันธ์ของสมการสภาวะร่วมเส้น ค่าพิกัดในสามมิติ การวัดจุดโยงยึด และ การคำนวณปรับแก้โดยใช้วิธีกำลังสองน้อยที่สุด ในงานวิจัยนี้ได้ทำการพัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ สำหรับการรังวัดบนภาพพานอรามา และการประยุกต์ใช้ในการรังวัดจาก ภาพพานอรามาภาพเดียว สามารถหาพิกัด และวัดความสูงของวัตถุภายในภาพได้ภายใต้เงื่อนไขที่กำหนด รวมทั้งมีการพัฒนาโปรแกรมประยุกต์สำหรับการปรับแก้ของบล็อกลำแสง เพื่อการรังวัดบนภาพพานอรามา สำหรับข้อมูลที่ได้จากระบบการทำแผนที่แบบเคลื่อนที่ ทำการคำนวณหาตำแหน่งของจุดเปิดถ่ายภาพพานอรามา และทำการเปรียบเทียบค่าพิกัดของ จุดตรวจสอบที่ได้ระหว่างการทำการรังวัดภาคพื้นดินและการปรับแก้ของบล็อกลำแสง โดยกล้องถ่ายภาพพานอรามาที่ใช้ในการวิจัยครั้งนี้ คือ กล้อง Ladybug 3 ลักษณะเส้นทางที่ใช้ในการศึกษามีสองกรณีด้วยกันคือ กรณียานพาหนะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรงและกรณียานพาหนะเคลื่อนที่ไม่เป็นเส้นตรง กรณียานพาหนะเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ใช้จุดควบคุมภาพถ่ายจำนวน 15 จุด และ จุดตรวจสอบอิสระ 20 จุด จากการเปรียบเทียบค่าพิกัดของจุดตรวจสอบอิสระจากการรังวัดภาคพื้นดินกับการคำนวณจากการปรับแก้ของบล็อกลำแสง ได้ว่า RMSEx = 0.038 เมตร RMSEy = 0.029 เมตร และ RMSEz = 0.219 เมตร กรณียานพาหนะเคลื่อนที่ไม่เป็นเส้นตรง มีจุดควบคุมภาพถ่าย 5 จุด จุดตรวจสอบอิสระทั้งหมด 10 จุด จากการเปรียบเทียบค่าพิกัดของ จุดตรวจสอบอิสระ ได้ผลดังนี้ RMSEx = 0.024 เมตร RMSEy = 0.031 เมตร และ RMSEz = 0.169 เมตร
Other Abstract:	The major problem of single-frame cameras is their limited field of view. A panoramic camera, which can acquire 360 degrees in field of view with a single panorama shot, is a remedy for such problem. This type of camera is relatively efficient in data collection, and thus commonly used in mobile mapping system. Panoramic images, the data from said system, require adjustment computation before use. Among the available methods, Bundle Block Adjustment is accepted as the most accurate. It was contributed by co-linearity equation, 3-D coordinate fixing, tie-point measurement and Least squares adjustment. This study eventually leaded to development of a mathematical model for measurement of panoramic images and of single panorama resection. The said model is capable of point positioning and height determining of the object in the image under a set of conditions. The study also covered development of a numerical solution of (1) computing Bundle Block Adjustment for measurement of panoramic images acquired from Mobile Mapping System, (2) finding series of the camera exposure stations, and (3) comparing between the coordinates of check point acquired from ground survey with those from Bundle Block Adjustment. This experiment studied the output from Ladybug 3 camera for two cases in which the vehicle travelled in straight and curved routes. The resulted numerical solution can compute the optimal Bundle Block Adjustment, and compare coordinates of the check point. The case of a vehicle moving along straight route, with 15 control points and 20 independent check points, gave RMSEx = 0.038 meter, RMSEy = 0.029 meter, and RMSEz = 0.219 meter. While the case of curved route, with 5 control points and 10 independent check points, gave RMSEx = 0.024 meter, RMSEy = 0.031 meter, and RMSEz = 0.169 meter.
Description:	วิทยานิพนธ์ (วศ.ม.)--จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย, 2554
Degree Name:	วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต
Degree Level:	ปริญญาโท
Degree Discipline:	วิศวกรรมสำรวจ
URI:	http://cuir.car.chula.ac.th/handle/123456789/36766
URI:	http://doi.org/10.14457/CU.the.2011.793
metadata.dc.identifier.DOI:	10.14457/CU.the.2011.793
Type:	Thesis
Appears in Collections:	Eng - Theses

Files in This Item:

File	Description	Size	Format
tanarat_mi.pdf		33.49 MB	Adobe PDF	View/Open

Show full item record