08/11/2025
🔍 เทคโนโลยีการหาตำแหน่งด้วยภาพ (Visual Positioning) ที่ประยุกต์ใช้กับเครื่องรับสัญญาณ GNSS สำหรับงานสำรวจ ได้ยังไร ?
🧭 1. ความหมายของการหาตำแหน่งด้วยภาพ (Definition of Visual Positioning)
การหาตำแหน่งด้วยภาพ (Visual Positioning)
คือกระบวนการกำหนด ตำแหน่ง (Position) และ ทิศทาง (Orientation) ของวัตถุเป้าหมายในพื้นที่สามมิติ (3D Space) โดยอาศัยข้อมูลภาพที่ได้จาก กล้องหรือเซนเซอร์ภาพ (Visual Sensor) อื่น ๆ
เทคโนโลยีนี้ถือเป็นฟังก์ชันสำคัญในหลายแอปพลิเคชัน เช่น ระบบการนำทาง (Navigation) ประสบการณ์ความจริงเสริมและความจริงขยาย (Augmented Reality / Extended Reality – XR)
⚙️ 2. แนวคิดหลักของการหาตำแหน่งด้วยภาพ (Core Concepts of Visual Positioning)
🔹 ระบบพิกัดภาพ (Image Coordinate System)
ระบบพิกัดภาพคือระบบที่ใช้แสดงตำแหน่งของวัตถุในภาพถ่าย
โดยทั่วไป “ศูนย์กลางของกล้อง (Camera Center)” จะถูกใช้เป็นจุดกำเนิด (Origin)
พิกัดแนวนอนของภาพจะแทนด้วย “จำนวนคอลัมน์”
และพิกัดแนวตั้งจะแทนด้วย “จำนวนแถว”
🔹 ระบบพิกัดเชิงพื้นที่สามมิติ (3D Spatial Coordinate System)
ระบบพิกัดนี้ใช้แทนตำแหน่งของวัตถุในฉากจริง (Real Scene)
โดยอ้างอิงจากระบบพิกัดโลก (World Coordinate System) ซึ่งประกอบด้วยแกน X, Y และ Z
🔹 พารามิเตอร์ภายในของกล้อง (In-Camera Parameters)
พารามิเตอร์ภายในของกล้องประกอบด้วย ความยาวโฟกัส (Focal Length, f)
พิกัดจุดศูนย์กลางภาพ (Principal Point Coordinates)
ค่าพารามิเตอร์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติทางกายภาพของตัวกล้องเท่านั้น
🔹 พารามิเตอร์ภายนอกของกล้อง (Out-of-Camera Parameters)
พารามิเตอร์ภายนอก เช่น
เวกเตอร์ตำแหน่ง (Position Vector)
เมทริกซ์การหมุน (Rotation Matrix)
พารามิเตอร์เหล่านี้ใช้เพื่ออธิบายความสัมพันธ์ระหว่าง “กล้อง” กับ “ระบบพิกัดโลก”
และใช้สำหรับแปลงค่าพิกัดจากระบบ 3D Spatial Coordinate System ไปยังระบบ Image Coordinate System
🔹 หลักการแปลงพิกัด (Coordinate Conversion Principle)
การแปลงพิกัดระหว่างภาพและพื้นที่จริงนี้อาศัยหลัก “ความคล้ายคลึงของสามเหลี่ยม (Triangle Similarity Relationship)”
ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณตำแหน่งของจุดในโลกจริงจากจุดในภาพได้อย่างแม่นยำ
🛰 3. การประยุกต์ใช้การหาตำแหน่งด้วยภาพกับงานสำรวจ (Applying Visual Positioning to Surveying)
ด้วยเทคนิคการหาตำแหน่งด้วยภาพ สามารถ “สร้างแบบจำลอง (Reconstruct)”
ข้อมูลของวัตถุในมิติ 3D ได้ ทั้ง ตำแหน่ง (Position), ทิศทาง (Orientation), รูปร่าง (Shape) และ ขนาด (Size)
พิกัดของจุดบนวัตถุที่ถูกจับภาพโดยกล้อง
สามารถคำนวณได้โดยใช้เทคนิค Visual Positioning โดย ไม่จำเป็นต้องสัมผัสวัตถุจริงทางกายภาพ
ซึ่งเหมาะมากสำหรับงานสำรวจในพื้นที่เข้าถึงยากหรืออันตราย
📡 การประยุกต์ใช้ในอุปกรณ์ของ Tersus
เครื่องรับสัญญาณ Tersus Oscar Trek
ได้รวมระบบ GNSS + IMU + กล้อง (Camera) เข้าด้วยกัน
พร้อมอัลกอริธึม Computer Vision เพื่อคำนวณตำแหน่งและท่าทาง (3D Position and Attitude) ของเครื่อง
ระบบนี้ช่วยให้สามารถวัดจุดจากระยะไกลได้อย่างแม่นยำ (Precise Remote Point Measurement)
โดยผสมผสาน GNSS RTK เข้ากับ Visual Positioning ได้โดยตรงภาคสนาม
ส่งผลให้ได้ค่าพิกัดที่ อ้างอิงกับระบบพิกัดโลก (Globally Referenced Position)
และมี ความแม่นยำระดับเซนติเมตร (Centimeter-Level Accuracy)
#เครื่องรับสัญญาณดาวเทียม