การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ประมวลผลข้�อม�ล

สำ�าหร�บดาวเที�ยม SMMSโดย นาย เอกพล หิ รั�ณยเอกภาพวั�นที่�� 17 ธั�นวัาคม พ.ศ. 2553

จุ�ดปรัะสงค การัพ�ฒนาซอฟต์ แวัรั ที่างด&าน Remote Sensing ต์�วัอย'างการัปรัะย�กต์ ใช้&งาน

ห�วข้�อน�าเสำนอ

พ�ฒนาเครั*�องม*อส+าหิรั�บปรัะมวัลผลข้&อม/ลภาพถ่'ายดาวัเที่�ยม

เพ*�อสน�บสน�นใหิ&หิน'วัยงานต์'างๆสามารัถ่น+าข้&อม/ลภาพถ่'ายดาวัเที่�ยมไปปรัะย�กต์ ใช้&งานในด&านต์'างๆ โดยไม'เส�ยค'าใช้&จุ'าย

จุ"ดประสำงค์�

แบ'งออกเป3น 2 ส'วันค*อ◦ส'วันปรัะมวัลผลข้&อม/ล◦ส'วันต์ ดต์'อก�บผ/&ใช้&งาน

เครั*�องม*อที่��ใช้&ปรัะกอบด&วัย◦ORFEO Toolbox (OTB)◦FWTools◦Python

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (1)

พ�ฒนาบน OS Windows XP ด&วัยเครั*�องม*อ◦Microsoft Visual Studio 2008◦CMAKE 2.8◦โดยพ�ฒนาส'วันปรัะมวัลผลต์'างด&วัยภาษา C++ แล&วั

คอมไพล และสรั&างเป3นไฟล .exe เพ*�อใหิ&พรั&อมเรั�ยกใช้&งาน

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (2) การพั�ฒนาสำ%วนประมวลผลด�วย ORFEO Toolbox (OTB)

ORFEO Toolbox (OTB) ค*อไลบรัารั��ส+าหิรั�บปรัะมวัลผลข้&อม/ลภาพที่างด&าน Remote sensing แบบเป5ด (Open source)

ปรัะกอบด&วัยกล�'มเครั*�องม*อต์'างๆด�งน�6◦ เครั*�องม*อกรัองข้&อม/ล (Filtering)◦ เครั*�องม*อลงที่ะเบ�ยนข้&อม/ลภาพ (Image Registration)◦ เครั*�องม*อการัปรั�บแก&ภาพและการัฉายภาพ (Orthorectification and

Map projection)◦ เครั*�องม*อปรัะมวัลผลเช้ งคล*�น (Radiometry)◦ เครั*�องม*อหิลอมรัวัมภาพ (Image Fusion)◦ เครั*�องม*อสก�ดค�ณล�กษณะ (Feature Extraction)◦ เครั*�องม*อแบ'งกล�'มภาพ (Image Segmentation)◦ เครั*�องม*อแบ'งปรัะเภที่ (Classification)◦ เครั*�องม*อต์รัวัจุจุ�บการัเปล��ยนแปลง (Change Detection)

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (3)ORFEO Toolbox (OTB)

เป3นเครั*�องม*อส+าหิรั�บปรั�บปรั�งภาพใหิ&ม�ควัามเหิมาะสมก�บการัปรัะย�กต์ ใช้&งาน เช้'น การัลดส�ญญาณรับกวันในภาพถ่'าย, การัเน&นภาพ, การัต์รัวัจุหิาข้อบวั�ต์ถ่� เป3นต์&น

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (4) เค์ร&'องม&อกรองข้�อม�ล (Filtering)

ภาพถ่'ายในบรั เวัณเด�ยวัก�นจุากต์'างแหิล'งที่��มา หิรั*อต์'างเวัลาก�น จุ+าเป3นต์&องน+ามาเที่�ยบเค�ยงต์+าแหิน'งก�น โดยใหิ&ภาพหิน9�งเป3นภาพอ&างอ ง อ�กภาพหิน9�งเป3นภาพที่��น+ามาแปลงรั/ปใหิ&ม�ต์+าแหิน'งต์รังก�นก�บภาพอ&างอ ง

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (5) เค์ร&'องม&อลงทีะเบ�ยนข้�อม�ลภาพั (Image Registration)

เป3นการัแปลงภาพถ่'ายจุากเรัข้าคณ ต์เช้ งเซ:นเซอรั (Sensor geometry) เป3นภาพฉายเช้ งภ/ม ศาสต์รั (Geographic) และแปลงภาพต์'อไปเป3นภาพฉายเช้ งแผนที่�� (Cartographic)◦ แบบจุ+าลองเซ:นเซอรั (Sensor model) ที่+าการัแปลงจุากพ ก�ด

ภาพถ่'าย (แถ่วั,หิล�ก) เป3นพ ก�ดเช้ งภ/ม ศาสต์รั (ละต์ จุ/ด,ลองจุ จุ/ด) โดยม�ข้&อม/ลแบบจุ+าลองควัามส/งเช้ งเลข้ (DEM) ด&วัย

◦ การัปรั�บแต์'งแบบช้�ด (Bundle-block adjustment) ในกรัณ�ปรั�บแต์'งภาพช้�ดต์'อเน*�อง

◦ การัฉายภาพแผนที่�� (Map projection) เป3นการัแปลงจุากพ ก�ดเช้ งภ/ม ศาสต์รั เป3นภาพฉายแผนที่��แบบต์'างๆ

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (6) Orthorectification and Map projection

Sensor Model

Map Projection

Input Series Geographic Geometry Cartographic Geometry

DEM

Bundle-block Adjustment

Homologous Point

ภาพถ่'ายที่��ได&ไม'ได&ถ่'ายที่��วั�ต์ถ่�เป;าหิมายโดยต์รัง แต์'ผ'านส �งค��นกลาง เช้'น บรัรัยากาศโลก ที่+าใหิ&แสงสะที่&อนจุากวั�ต์ถ่�เปล��ยนแปลงไป◦ ผลจุากการักรัะเจุ งแสง เช้'น การัสะที่&อน, การัเล�6ยวัเบน, การัหิ�กเหิ

ข้องแสง เป3นต์&น◦ ผลจุากการัด/ดกล*นสเปกต์รั�ม ในช้�6นบรัรัยากาศปรัะกอบไปด&วัยก<าซ

ต์'างๆหิลายช้น ด OTB ม�เครั*�องม*อการัปรั�บแก&ผลจุากช้�6นบรัรัยากาศต์ามวั ธั�

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

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (7) เค์ร&'องม&อประมวลผลเชิ*งค์ล&'น (Radiometry)

เป3นกรัะบวันการัในการัน+าข้&อม/ลภาพจุากเซ:นเซอรั ที่�6ง 2 มารัวัมก�น เพ*�อใหิ&ได&ภาพที่��ม�ค�ณสมบ�ต์ ที่��ด�ข้องที่�6ง 2 ภาพ

ภาพถ่'ายดาวัเที่�ยมที่��ได&จุากเซ:นเซอรั ต์'างก�นม�ควัามละเอ�ยดภาพต์'างก�น เช้'น ภาพถ่'ายที่�� 1 เป3นภาพควัามละเอ�ยดส/งแบบ 1 แบนด , ภาพถ่'ายที่�� 2 เป3นภาพที่��ม�ควัามละเอ�ยดต์+�ากวั'าแต์'ม�หิลายย'านควัามถ่�� เป3นต์&น

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (8) เค์ร&'องม&อหลอมรวมภาพั (Image fusion)

เป3นการัแปลงข้&อม/ลภาพใหิ&อย/'ในรั/ปข้องค�ณล�กษณะ เพ*�อลดรั/ปรัายละเอ�ยดที่��ใช้&ในการัแสดงผล ที่+าใหิ&ง'ายข้96นในการัแยกแยะข้&อม/ล

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (9) เค์ร&'องม&อสำก�ดค์"ณล�กษณะ (Feature extraction)

ต์�วัอย'างการัต์รัวัจุจุ�บเมฆ

เป3นเครั*�องม*อในการัแบ'งข้อบเข้ต์ข้องวั�ต์ถ่�ในภาพ โดยม�เป;าหิมายเพ*�อง'ายข้96นในการัแสดงผลและการัวั เครัาะหิ

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (10) เค์ร&'องม&อแบ%งกล"%มภาพั (Image segmentation)

ต์�วัอย'างการัแบ'งกล�'มภาพแบบข้ยายข้อบเข้ต์ (Region growing)

ม�เป;าหิมายในการัจุ+าแนกช้น ดข้องข้&อม/ล โดยแบ'งออกได&เป3น 2 ล�ษณะค*อ◦Unsupervised Classification ค*อ การัจุ+าแนก

ปรัะเภที่ข้&อม/ลที่��ผ/&วั เครัาะหิ ไม'ต์&องก+าหินดข้&อม/ลต์�วัอย'าง◦Supervised Classification ค*อ การัจุ+าแนกปรัะเภที่

ข้&อม/ลที่��ผ/&วั เครัาะหิ ก+าหินดข้&อม/ลต์�วัอย'าง เพ*�อเป3นต์�วัแที่นข้องข้&อม/ลแต์'ละปรัะเภที่

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (11) เค์ร&'องม&อแบ%งประเภที (Classification)

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (12)

ต์�วัอย'างการัแบ'งปรัะเภที่ข้&อม/ลภาพ แบบ K-Means (แบ'ง 4 กล�'ม)

เป3นการัเปรั�ยบเที่�ยบภาพ 2 ภาพ (หิรั*อมากกวั'า) ในบรั เวัณพ*6นที่��เด�ยวัก�น

การัน+าภาพถ่'ายไปปรัะย�กต์ ใช้&งานในการัต์รัวัจุจุ�บการัใช้&พ*6นที่��, การัจุ�ดการัที่รั�พยากรัธัรัรัมช้าต์ และการัต์รัวัจุจุ�บภ�ยพ บ�ต์

การพั�ฒนาซอฟต์�แวร�ทีางด�าน Remote Sensing (13) เค์ร&'องม&อต์รวจุจุ�บการเปล�'ยนแปลง (Change detection)

ต์�วัอย'างภาพถ่'ายย'านใกล&อ นฟาเรัดข้องพ*6นที่��ก'อน/หิล�ง เก ดน+6าที่'วัม

เป3นกล�'มข้องเครั*�องม*อส+าหิรั�บข้&อม/ล GIS ปรัะกอบไปด&วัย◦ OpenEV เป3นเครั*�องม*อส+าหิรั�บเป5ดและวั เครัาะหิ ข้&อม/ลภาพแบบ

raster/vector◦ GDAL/OGR เป3นไลบรัารั��และเครั*�องม*อส+าหิรั�บการัอ'านและเข้�ยน

ข้&อม/ล raster/vector◦ MapServer เป3นเครั*�องม*อส+าหิรั�บการัที่+าแผนที่��บนเวั:บ◦ PROJ.4 เป3นไลบรัารั��การัฉายภาพแผนที่��◦ OGDI เป3นเครั*�องม*อส+าหิรั�บการัอ'านข้&อม/ล raster/vector ซ9�ง

รัองรั�บข้&อม/ลในหิลายรั/ปแบบไฟล

FWTools

Python เป3นภาษาส+าหิรั�บการัเข้�ยนโปรัแกรัมรัะด�บส/ง โดยม�จุ�ดเด'นด�งน�6◦ควัามเป3นภาษาค+าส��ง (Script) ที่+าใหิ&ใช้&เวัลาในการัเข้�ยน

และคอมไพล ไม'มาก◦ควัามเป3นภาษากาวั (Glue language) ค*อ ม�สามารัถ่

เรั�ยกใช้&ภาษาโปรัแกรัมอ*�นๆได&อย'างด� ที่+าใหิ&เหิมาะที่��จุะใช้&เข้�ยนเพ*�อปรัะสานงานโปรัแกรัมที่��พ�ฒนาจุากภาษาที่��ต์'างก�นได&

◦ม�ช้�ดไลบรัารั��ต์'างๆ ซ9�งช้'วัยลดภารัะข้องโปรัแกรัมเมอรั ในการัพ�ฒนาซอฟต์ แวัรั

ใช้&ในการัพ�ฒนาส'วันต์ ดต์'อก�บผ/&ใช้&งาน◦ โดยอ งก�บไลบรัารั�� WxPython

Python (1)

พ�ฒนาส'วันต์ ดต์'อก�บผ/&ใช้&งาน โดยเรั�ยกใช้&ค+าส��งต์'างๆผ'านที่างหิน&าต์'างเมน/

เรั�ยกใช้&งานค+าส��งข้องส'วันปรัะมวัลผลต์'างๆที่��พ�ฒนาข้96น จุากไฟล .exe ที่��คอมไพล ได&จุากส'วันปรัะมวัลผลที่��พ�ฒนาด&วัย OTB

เมน/เรั�ยกใช้&งานภาษาค+าส��ง Python ใหิ&ผ/&ใช้&งานสามารัถ่เรั�ยกใช้& และเข้�ยนโปรัแกรัมเองได&ต์ามควัามต์&องการั

Python (2)

การัต์รัวัจุจุ�บการัเปล��ยนแปลงข้องพ*6นที่��พ*ช้ การัต์รัวัจุจุ�บพ*6นที่��น+6าที่'วัม การัต์รัวัจุจุ�บพ*6นที่��ปล/กข้&าวั

ต์�วอย%างการประย"กต์�ใชิ�งาน

ข้อบค�ณครั�บ