1

โดรนถายภาพเซลฟควบคมผานสมารทโฟน Selfie Drone Controlled via Smartphone

ขนษฐา จมสมมา1 , ขวญหทย ชยโย2 และ.ฐตพงษ สถรเมธกล3

1,2,3สาขาวชาวศวกรรมคอมพวเตอร คณะวศวกรรมศาสตร ก าแพงแสน มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน 1 หม 6 ต.ก าแพงแสน อ.ก าแพงแสน จ.นครปฐม 73140 โทรศพท: 034-352853 E-mail:fengtps@ku.ac.th

บทคดยอ

ในปจจบนการถายภาพตวเอง หรอ เซลฟ (Selfie) ก าลงไดรบ

ความนยมเปนอยางมาก ผจดท าจงไดคดพฒนาโครงงาน โดรนถายภาพ

เซลฟควบคมผานสมารทโฟนน ขนมาเพอสามารถถายภาพในระยะท

ไกลมากยง ขน โดรนถายภาพเซลฟควบคมผานสมารทโฟนน

ประกอบดวย 2 สวนหลก คอสวนของฮารดแวรและสวนของซอฟตแวร

ในสวนของฮารดแวรประกอบไปดวย บอรดไมโครคอนโทรลเลอร,

ตวรบ-สงสญญาณวทย, จพเอส, กลองไอพคาเมรา และโดรน โดยใช

ไมโครคอนโทรลเลอรในการควบคมการบนของโดรน ซงรบคาจาก

MAVLink ไปควบคมการท างานของมอเตอรทงสตว ท าใหสามารถบน

อยในสภาวะสมดลได ในสวนของการควบคมการบนใหเคลอนท จะใช

ชดรบ-สงสญญาณวทย ทความถ 868 MHz ใชจพเอสเพอบอกต าแหนง

ของผใช (สมารทโฟน) และโดรน และใชการกระจายไวไฟสรางระบบ

เครอขายไรสายในการรบภาพจากกลองไอพ ส าหรบในสวนของ

ซอฟตแวรเปนแอพพลเคชนบนสมารทโฟนส าหรบควบคมการเคลอนท

ของโดรน ซงสามารถเลอกโหมดการบนไดทงในโหมดบงคบดวยตนเอง

โหมดตดตามตว และโหมดการตรวจจบใบหนา โครงงานนไดพฒนา

แอพพลเคชนบนพนฐานภาษา จาวา และ OpenCV library ส าหรบการ

ตรวจจบใบหนา บนระบบปฏบตการ Android

ค าส าคญ : โดรน , แอนดรอยด , จพเอส

Abstract

Nowadays, the act of taking a selfie is widely becoming popular for everyone. Therefore, we develop a project by using drone for taking a selfie controlled via smart phone. This will comfort people when taking photos in long distances. The project consisting of 2 parts: hardware part and software part. For the hardware part, it includes microcontroller board, telemetry, GPS, IP camera and drone. The microcontroller is used to control the flying of drone which gets the value from MAVLink to control 4 motors for flying in a balancing

condition. In a part of movement controlling, it uses telemetry at 868 MHz and GPS is used to identify the position of user (smartphone) and drone. Moreover, the sharing wireless is used to get video from IP camera. In the part of software, it is an application on smartphone which is used to control the movement of drone including three modes: self-control, body-tracker, and face-tracker. This project is developed base on Java language and OpenCV library for face detection on Android operating system.

Keywords: Drone, Android, GPS

1.บทน า ในปจจบนการถายภาพตวเอง หรอ เซลฟ (Selfie) ก าลงไดรบ

ความนยมเปนอยางมาก ไมวาจะอยในสถานทใด เชน สถานททองเทยว หรอ รานอาหาร ไมวาจะอยกบใคร เชน ครอบครว เพอน หรอแฟน และไมวาก าลงจะท าอะไรอยกตาม กมกจะนยมถายภาพเซลฟเพอสงใหคนอนๆไดดผานทางสอสงคมออนไลน (Social Network) ตางๆ เชน Facebook , LINE หรอ Instagram แตหากใชมอถายภาพเซลฟกมกจะไดมมมองทไมกวางมากนก ดงนนลาสดจงไดมการผลตไมเซลฟขนมาเพอใหไดมมมองในการถายภาพเซฟฟทกวางมากขน แตถาปรบมมเอยงไมดกอาจจะเหนมอหรอดามจบของไมเซลฟได และหากตองการมมมองทกวางมากขนกจะตองใชไมเซลฟทยาวมากขนดวย ซงจะท าใหการถายรปเซลฟยากมากยงขนเพราะมอจะตองรบน าหนกมากขน ดวยเหตนกลมของขาพเจาจงไดคดพฒนาโครงงานการถายภาพเซลฟโดยใชอากาศยานไรคนขบ หรอ โดรน ขนมา เพอใหสามารถถายภาพเซลฟไดในระยะทไกลขน โดยสามารถควบคมการท างานของโดรนผานทางแอพพลเคชนบนสมารทโฟนได

2. ทฤษฎและหลกการทเกยวของ 2.1 โดรน

โดรน (Drone) หรอ อากาศยานไรคนขบเปนหนงในเทคโนโลยทนาจบตามองเปนอยางมากเนองจากสามารถทจะถายภาพมมสงไดหลายมมโดรนเปนอากาศยานทไมตองมมนษยขนไปบงคบการบน

2

แตใชวธควบคมดวยระบบคอมพวเตอรจากระยะไกล ม 2 แบบคอ แบบทควบคมจากระยะไกล และ แบบทบนไดดวยตนเองโดยอาศยโปรแกรมทเปนระบบซบซอน โดรน ทถกสงขนไปถายภาพและคลปนนจะตดตงกลอง HD คณภาพสงทมทงแบบน าหนกเบา ปองกนการสนสะเทอน พบเกบสะดวกเคลอนยายไดงาย รวมทงแบบทสามารถถายทอดสญญาณภาพมายงโทรศพทสมารทโฟนไดอกดวย มระดบการบนและระดบการปฏบตการรวมทงระยะเวลาในการบนหลากหลายมขนาดตงแตขนาดไมเกน 20 กโลกรม ไปจนถงมากกวา 100 กโลกรม นอกจากนบางตวยงสามารถบนไดไกลขามทวปกวา 1,000 กโลเมตร [1]

ภาพท 1 โดรน

2.2 บอรด APM 2.6 Microcontroller APM 2.6 Board เปน board ควบคมยานรปแบบตางๆ โดย

สามารถลง firmware เพอปรบการท างานไดทงรถ เรอ และอากาศยานทกรปแบบ ถกพฒนาขนมาเพอแกปญหา APM 2.5.2 ทม compass ในตว แลวมกจะโดนรบกวนจากมอเตอรจนท าใหท างานผดพลาดอยบอยๆ ตว APM 2.6 แยกตว compass (เขมทศอเลกทรอนกส) ออกไปใชบน GPS Module จงสามารถเลอกตดตงเพอหลบสญญาณรบกวนจากมอเตอรและอปกรณสงสญญาณอนๆไดงายและมประสทธภาพในการจบสญญาณ โดยมเครองวดตางๆ ดงนBarometer เปนตววดความสง, Accelerometer เปนตววดความเรง 3 แกน XYZ, Gyro เปนตววดความเอยง 3 แกน XYZ , Magnetometer เปนตววดทศทาง [2]

ภาพท 2 บอรด APM 2.6

2.3 มอเตอร REDCON N-2214/850KV

มอเตอรมขนาดของเสนผานศนยกลางของสเตเตอร 22

มลลเมตร ความหนาของสเตเตอร 14 มลลเมตร ความเรวรอบในการ

หมน 850 PV-RPM/Volt ระบบทชวยในการควบคมการทรงตว (ESC)

10-30 A แบตลโพ ขนาด 6 เซลล ส าหรบใบพด 9x4.7 น าหนก 52 กรม

ภาพท 3 มอเตอร REDCON N-2214/850V

2.4 GPS Module GPS (Global Positioning System) หรอ ระบบก าหนด

ต าแหนงบนโลก คอระบบทระบต าแหนงทกแหงบนโลก จากกลมดาวเทยม 24 ดวง ทโคจรอยรอบโลก ในระดบความสงทพนจากคลนวทยรบกวนของโลกและเปนวธการทสามารถใหความถกตองเพยงพอทจะใชชบอกต าแหนงไดทกแหงบนโลกตลอดเวลา 24 ชวโมง จากการน ามา ใชงานจรงจะใหความถกตองสง โดยทความคลาด เคลอนมาตรฐานของต าแหนงทางราบต ากวา 50 เมตร ซงถาเปนแบบวธ อนพนธ (Differential) จะใหความถกตองถงระดบเซนตเมตร และจากการพฒนาทางดานอปกรณคอมพวเตอรท าใหสามารถผลตเครองรบ GPS ทมขนาดลดลง และมราคาถกลงกวาเครองรบระบบ TRANSIT เดมเปนอนมาก [3]

ภาพท 4 NEO-7N GPS Module with 3 Axis Compass GPS

Haversine formula เปนสมการทใชในการหาระยะหางระหวางจด 2 จดบนพนผวทรงกลมของโลก (ค านวณระยะหางระหวางโดรนและสมารทโฟน) โดยใชละตจด และลองจจดมาค านวณหาระยะหาง ส าหรบจด 2 จด ใดๆ บนโลก ดงสมการ (1) [4], [5]

d = (1) โดยท d คอ ระยะทางระหวางจดสองจด

r คอ รศมของโลก มคาประมาณ 6378137.0 เมตร

คอ ละตจดของจดท 1 และจดท 2 ตามล าดบ

3

คอ ลองจจดของจดท 1 และจดท 2 ตามล าดบ

2.5 ตวรบ-สงสญญาณวทย ระบบวทย telemetry 3DR ออกแบบเปน open source โดยม

ราคาทไมสงมากนก และมประสทธภาพการท างานทสงกวา ระบบวทย Xbee มคลนความถอยท 868 MHz มาพรอมกบ 2 modules และ เสาอากาศความถ 433 MHz สายเคเบลทใชในการเชอมตอกบ air module สาย USB FTDI ทไวส าหรบเชอมตอกบแลปทอป

ภาพท 5 TTL 3DR Robotics 3DR Radio Telemetry Kit 868MHz Module

2.6 กลอง IP Camera กลองไอพ (Internet Protocol Camera หรอ IP Camera) หรอ

กลองเครอขาย (Network Camera) เปนประเภทของกลองวดโอดจตอล (Digital video Camera) มหลก การท างานเหมอนกลองทวไป ใชส าหรบการเฝาระวง และทแตกตางจากกลองวงจรปด (Closed circuit Television หรอ CCTV) แบบแอนาลอก คอสามารถสงและรบขอมลผานทาง ระบบเครอขายอนเทอรเนตได โดยผใชงานสามารถดภาพสดระยะไกลบน ระบบอนเตอรเนต หรอระบบเครอขายได ผานทางโปรแกรมทมาพรอมกบกลองไอพ หรอดภาพผานทางเวบบราวเซอร และไมตองท างานรวมกบเครองคอมพวเตอรอยตลอดเวลา ซงแตกตางจากกลองเวบแคมทตองท างานรวมกบเครองคอมพวเตอรตลอดเวลา ถงจะใชงานได สวนฟงกชนการใชงานตางๆของกลองไอพ จะเหมอนกบกลองแอนาลอก แตจะดกวาคอสามารถสงงานกบควบคมและบนทกภาพไดภายในตว [6]

ภาพท 6 กลอง IP Camera รน DCS-930L (White)

2.7 โปรแกรม Android Studio Android Studio เปน IDE Tool จาก Google ส าหรบไวพฒนา

โปรแกรมบน Android โดยเฉพาะ โดยพฒนาจากแนวคดพนฐานมาจาก InteliJ IDEA คลาย ๆ กบการท างานของ Eclipse และ Android ADT Plugin โดยวตถประสงคของ Android Studio คอตองการพฒนาเครองมอ IDE ทสามารถพฒนา App บน Android ใหมประสทธภาพมากขน ทงดานการออกแบบ GUI ทชวยใหสามารถ Preview ตว App มมมองทแตกตางกนบน Smart Phone แตละรน [7]

ภาพท 7 โปรแกรม Android Studio เวอรชน 1.1.0

2.8 OpenCV OpenCV (Open Source Computer Vision Library) เปน

ไลบรารส าหรบใชงานเกยวกบการประมวลผลภาพ (Image Processing) ซงความสามารถของ OpenCV สามารถท าภาพเบลอ หา Threshold หา Histogram ของภาพได แต ความสามารถโดยสวนใหญแลวจะท าการคนหาขอบของภาพ การตรวจสอบการเคลอนไหว และการท า Image segmentation นอกจากน OpenCV สามารถจดการกบขอมลแบบวดโอไดดวย เนองจาก OpenCV เปน ชดค าสงทไมไดเปนตวโปรแกรม เมอตองการเรยกใชงานจงตองเขยนโปรแกรมเพอเรยกชดค าสง เหลานน ซงภาษาทนยมเขยนคอภาษา C, C++ และภาษา Python ซง OpenCV จะประกอบดวย 2 สวน คอ data structure ทใชในการเกบขอมลตาง ๆ เชน รปภาพ เมตรกซ และพกด ส าหรบอก สวนคอ algorithm ซงจะใชในการประมวลผลตาง ๆ โดยเฉพาะการประมวลทางรปภาพ ส าหรบใน OpenCV จะประกอบดวย CXCORE เปนฟงกชนเบองตนทใชจดการเกยวกบจด ขนาด อาเรย หนวยความจ า ค าสงในการ วาดภาพ การประกาศตวแปรภาพ เปนตน ฟงกชนสวนใหญจะท างานกบพกเซลทเปนอาเรย 2 มต เชน การหาขอบหรอมม การท าฮสโตแกรม (Histogram) และการท าออพตคอลโฟลว (Optical Flow) เปนตน ในสวนของการคนหาใบหนา ใชอลกอรธม Local Binary Pattern (LBP) cascade ส าหรบ ฟงกชนทใชในการคนหาใบหนา คอ detectMultiScale ซงอยในไลบรารของ OpenCV ม รปแบบไฟล xml ทใชในการระบสวนของใบหนาอย นนคอ lbpcascade_frontalface.xml [8]

4

2.9 MAVLink Micro AirVehicle Communication Protocol MAVlink เปนโปรโตคอลทใชในการตดตอสอสารระหวาง

ไมโครคอนโทรลเลอรกบคอมพวเตอรภาคพนดนตดตอกนโดยสอสารแบบซเรยล MAVLink จะท าหนาทเกบต าแหนงทผ ใชตองการใหเครองบนส ารวจ โดยมการสอสารกบทางภาคพนดนผานทางโมดลไรสาย [9]

ภาพท 8 โครงสรางของ MavLink

2.10 หลกการท างานของอากาศยานแบบสใบพด

2.10.1 การลอยตวอยกบท (Hovering)

ท าไดโดยควบคมใหความเรวใบพดทงสตวมความเรวทเทากนเพอสรางโมเมนต บดทเกดจากดานหนงหกลางกบโมเมนตบดทเกดขนจากอกดานหนง ตามทแสดงในรปท 9 โดย ก าหนดแกน X ชไปในทศทางดานหนาของอากาศยาน แกน Z อยในทศทางทชขนดานบน และ แกน Y เปนไปตามกฎมอขวา สาหรบชอของใบพดทงสกจะเปน ใบพดหนา (Front Rotor) ใบพด หลง (Rear Rotor) ใบพดขวา (Right Rotor) ใบพดซาย (Left Rotor) เพอใหอากาศยานลอยหยดอย นงได อปกรณควบคมจะท าการควบคมใบพดทอยในแนวเสนทแยงมมกนหมนไปในทศทาง เดยวกนดวยความเรวเทากน โดยใบพดทงสจะมความเรว

รอบเทากน ดวย Hove speed นน

คอ

การหมนของใบพดเชนนจะท าใหโมเมนตรอบแกน Z ของอากาศยาน หกลบกนไปหมด ท า ใหอากาศยานหยดนง ไมมการหมนรอบแกนใดๆ แรงถาเมอแรงยกทเกดจาก ใบพดทงสเทากบน าหนกของอากาศยาน จะท าใหอากาศยานลอยนงได

ภาพท 9 การลอยตวอยกบทของอากาศยานแบบสใบพด (Hovering)

2.10.2 การท าใหอากาศยานสามารถบนขน -ลง (Throttle)

จากการทอากาศยานหยดนงในอากาศได เนองจากแรงยก

เทากบน าหนกและ ความเรวรอบของใบพดทงสเทากนท การทจะใหอากาศยานยกตวขน จะสามารถเพมความเรว รอบใหมากขนกวา

ตามทแสดงในรปท 10 โดยเพมความเรวรอบของใบพดทงสให

เปน เทากนทงหมดการกระท า เชนนจะท าใหโมเมนตรอบแกน Z ยงคงเทากบศนยแตแรงใน แกน Z จะมากขน ท าใหแรงยกมากกวาน าหนก กจะท าใหอากาศยานยกตวขนตอเนองดวยความเรวเทากบ Z ตามทแสดงในรปสวนในกรณทตองการจะลดระดบความสง กจะท าในลกษณะเดยวกน เพยงแตใหคาความเรวรอบต า ลงเปน

กจะท าใหแรงยกมคานอยกวาน าหนก อากาศยานจะคอย ๆ เคลอนตวต าลงดวยอตราเรง Z ดวยวธการนสามารถทจะควบคมการบนขนและลง ของอากาศยานได

ภาพท 10 แสดงการบนขนของอากาศยานแบบสใบพด (Throttle)

2.10.3 การเอยงตวซาย-ขวา (Roll)

หากตองการใหอากาศยานหมนรอบแกน X หรอเรยกวาการเอยงตวซาย-ขวา สงทตองท าคอท าใหแรงบดรอบแกน X ไมเปนศนย เหมอนกบการลอยตว เพอจะไดแรงตาม วตถประสงคนเราจะตองควบคมใบ 1 และ 2 (3 และ 4 ในกรณทเอยงซาย) มความเรวเพมขน แตความเรวใบพด ตรงขามจะมความเรวลดลง ยกตวอยางเชนเราตองการใหอากาศยานหมนตวเปนมมบวกรอบแกน X เรากจะก าหนดใหใบพด1

และ 2 เรวขนใหมความเรวเปน เพอเพมแรงยกดานซาย

ในขณะเดยวกบทลดความเรวใบพด 3 และ 4 ลงใหเปน แรงทมากขนทางดานซายและลดลง ดานขวา จะท าใหอากาศยานเรม

หมนรอบแกน X หมนตามตองการ ดวยความเรงเชงมมเทากบ โดย

การเพมความเรวทางใบซายดวยปรมาณ และลดความเรวทางใบพด

ขวาดวยปรมาณ นนไมจ าเปนตองเปนอตราเดยวกน ทงนขนกบอตราเรงในการหมนตวทตองการ ดงรป 11

5

ภาพท 11 การเอยงตวทางขวาของอากาศยานแบบสใบพด (Roll)

2.10.4 การควบคมอากาศยานเงยหรอกม (Pitch)

การควบคมนจะคลายกบการหมนรอบแกน X หรอ Roll เพยงแตเปลยนแกน การหมนใหเปนแกน Y ตามทแสดงในรป 12 โดยถาหากตองการจะกมหนาอากาศยาน จะก าหนดความเรวรอบขอ 2 ใบพด

หนาลงใหเปน และเพมความเรวของ 2 ใบพดหลงให

เปน แรงทเกดจากความแตกตางของ แรงยกทใบพดหนาและหลง จะท าใหเกดโมเมนตรอบแกน Y ขน ท าใหอากาศยานเรมหมนตว รอบแกน Y ดวยความเรง เพอเขาสสมดลใหม

ภาพท 12 การกมของอากาศยานแบบสใบพด (Pitch)

เพอเขาใจการเคลอนทของอากาศยานปกหมนไดดขน ในขณะอากาศยานอยใน ลกษณะกมหนาลง แรงยกทไดจากใบพดนนจะไมอยในแนวดงอกตอไป แตจะอยในแนวทท า มม เอยงเลกนอยกบแนวดง ท าใหแรงจากใบพดแตกออกไดสองแนวคอ แนวดง และในแนวระดบ ซงแรงในแนวนจะท าหนาทขบเคลอนอากาศยานไปขางหนา ในขณะทแรงในแนวดงจะท า หนาท สมดลกบน าหนก เพอใหอากาศยานลอยตวในระดบความสงทคงท จะเปนการแสดงการเคลอนท ของอากาศยานไปขางหนา จะเหนวาในขณะเคลอนทไปขางหนานน อากาศยานจะอยในลกษณะ กมลง คอใบพดหลงจะสงกวาใบพดหนาเลกนอย ซงจะท า ใหแรงทไดจากใบพดสรางท งแรงยก เพอใหอากาศยานลอยตวอยไดและแรงผลก เพอใหอากาศยานเคลอนทไปขางหนาพรอมๆกน

2.10.5 การหมนตว (Yaw) เปนการก าหนดใหอากาศยานหมนตวรอบแกน Z ของอากาศ

ยาน ซงสามารถท าโดยการก าหนดใหความเรวใบพดหนาเทากบใบพด

หลงและมความเรวต า กวาใบพดซายและใบพด ขวา เพอใหแรงบดทางดานซายหรอขวามากกวาดานหนาหรอดานหลง จงท าใหเครองบนหมนตว รอบแกน Z ดวยความเรวเชงมมเทากบ ตามทแสดงในรปท 13 การควบคมนจะท าให อากาศยานหมนตวกลบหนาหลงได [10]

ภาพท 13 การหมนตวทางซายของอากาศยานแบบสใบพด (Yaw)

3. ผลการด าเนนงาน 3.1 การออกแบบระบบ

จาก Flowchart แสดงการท างานของแอพพลเคชน (ภาพท 9) เมอผใชเขาใชงานจะตองท าการเชอมตอกบโดรนเพอใหสามารถสงการท างานผานแอพพลเคชนได เ มอเ ชอมตอไดแลวกจะสามารถดคาพารามเตอรตางๆ ของโดรน หรอสง ARM เพอใหโดรนพรอมบน และสามารถเลอกการควบคม โดรนผานทางแอพพลเคชนบนสมารทโฟนได

ภาพท 14 Flowchart แสดงการท างานของแอพพลเคชน จาก Flowchart แสดงการควบคมแบบ Manual (ภาพท 15)

ผใชสามารถเลอกการควบคมโดรนในทศทางตางๆ และสามารถเลอกถายภาพดวยโหมดปกตหรอโหมดตรวจจบใบหนาได

6

1

Manual

? ?

Face

Detect?

?

& > ?

ภาพท 15 Flowchart แสดงการควบคมแบบ Manual จาก Flowchart แสดงการควบคมแบบ Follow Me (ภาพท 16)

ผใชตองเลอกต าแหนงและระยะหางในการบนตดตาม และสามารถเลอกถายภาพดวยโหมดปกตหรอโหมดตรวจจบใบหนาได

ภาพท 16 Flowchart แสดงการควบคมแบบ Follow Me (Auto) จาก Flowchart แสดงการค านวณหาระยะหางการตดตาม

ระหวางโดรนและสมารทโฟน (ภาพท 17) เมอท าการค านวณหาต าแหนงไดแลว โดรนจะเคลอนทไปยงต าแหนงทค านวณไดทนท

ภาพท 18 Flowchart แสดงการหาต าแหนงจพเอสในโหมด Follow Me

จากภาพรวมของระบบ (ภาพท 19) ผใชจะตองเขาไปในแอพพลเคชนบนสมารทโฟนเพอสงงานโดรนถายภาพเซลฟ โดยตองเชอมตอตวรบ-สงสญญาณ Telemetry และสงค าสงไปยงบอรดไมโครคอนโทรลเลอร APM และท าการกระจายไวไฟ (3G Hotspot) ผานทางสมารทโฟนเพอรบภาพจากกลอง ซงภาพจะถกสงกลบมาแสดงบนจอในแอพพลเคชนของผใช ผานระบบเครอขายไรสายแบบ Real-Time และผใชสามารถกดถายภาพผานทางหนาจอของสมารทโฟนได

ภาพท 19 ภาพรวมของระบบ

3.2 การพฒนาแอพพลเคชน หลงจากเชอมตอสญญาณระหวางผใชกบโดรนไดแลวจะ

ปรากฏหนาหลกของการท างานดงภาพท 19 หากตองการควบคมการบนหรอตรวจสอบความพรอมในการบนใหเลอกกด (1) เมอผใชตองการดพกดสามารถเลอกแสดงต าแหนงของสมารทโฟน (4) หรอต าแหนงของโดรน (5) ซงหลงจากสงโดรนบนขนไป จะเขาสการท างานของโหมด Pause (7) สามารถกดถายรป (3) และสามารถเลอกตรวจจบใบหนา (2)

7

ไดถาตองการเขาสโหมดตดตามตวใหกด (6) ซงจะแสดงแถบเมนใหเลอกระยะหางและความสงในการตดตาม(10) และหากตองการใหโดรนบนลงจอดใหกด (8) หรอลงจอดตรงจดทบนขนไปใหกด (9)

ภาพท 19 หนาหลกของการท างาน

ในสวนของการดภาพจากกลองและการบงคบทศทางของโดรน (ภาพท 20 ) ผใชสามารถเลอกบงคบตามแนวดง (1) โดยการบงคบขน-ลง และบงคบหมนตว ซาย-ขวา หรอเลอกบงคบตามแนวระนาบ (2) โดยบงคบเดนหนา-ถอยหลง และบงคบเลยวซาย-เลยวขวาได

ภาพท 20 หนา Controller ในสวนของการตรวจสอบความพรอมกอนขนบน (ภาพท 21)

ผใชสามารถตรวจสอบสถานะ การเชอมตอ Telemetry วาสมารทโฟนไดเชอมตออยหรอไม (1) สามารถตรวจสอบคาเรมตนของความสงทใชในการบนขนไป (2) สามารถตรวจสอบจ านวนของดาวเทยมท GPS ใช (3) และสามารถตรวจสอบเปอรเซนของแบตเตอรทเหลออยไดอกดวย (4)

ภาพท 21 หนา Checklist

4. ผลการทดสอบ สถานททดสอบ : สนามกฬากลาง มหาวทยาลยเกษตรศาสตร วทยาเขตก าแพงแสน สภาพอากาศ : แดดออน และมลมพดในบางชวง

ภาพท 22 โดรนถายภาพเซลฟ

ภาพท 23 ภาพถายโดรนขณะท าการบนจรง

4.1 การทดสอบการบนของโดรน จากการทดสอบการบนทระดบความสง 3, 4, 5 และ 6 เมตร

พบวาสามารถบงคบโดรนไปในทศทางตางๆ ไดตามทตองการดงแสดงในตารางท 1 ตารางท 1 ผลการทดสอบการบงคบโดรน

= ท างานได , = ท างานไมได

ระดบความสง

(เมตร)

ทศทางการเคลอนท

ซาย ขวา หนา หลง หมนซาย

หมนขวา

2

3

4

5

6

8

จากการทดสอบการเคลอนทของโดรนโดยการเคลอนทของผใช ท าการหมนตว 90◦ และ 180◦ สามารถบนไปในทศทางตางๆ ไดตามทเคลอนทดงแสดงในตารางท 2 ตารางท 2 ผลการทดสอบการบนตดตามของโดรนเมอผใชหมนตว หมนซาย หมนขวา หมน 180◦ การบนตดตาม

= ตรวจจบได , = ตรวจจบไมได จากการทดสอบหาระยะเวลาทโดรนใชในการตดตามผใช

เมอผใชเดนและวง พบวาระยะการตดตามทแตกตางกนและความเรวในการเคลอนทของผใช (เดน/วง) มผลตอระยะเวลาในการตดตาม โดยพบวา ระยะการตดตามท 5 เมตร เปนระยะทใชเวลาในการตดตามนอยทสด ดงแสดงในตารางท 3 และ 4 ตารางท 3 ผลการทดสอบการบนในโหมดตดตามตวส าหรบเดน

ตารางท 4 ผลการทดสอบการบนในโหมดตดตามตวส าหรบการวง

จากการทดสอบ หาอตราเรวของโดรนและผใชพบวา อตราเรวของโดรนมากกวาอตราเรวในการเดนของผใช สวนอตราเรวของโดรนและอตราเรวในการวงของผใชมทงเทากนและแตกตางกนขนอยกบการจบสญญาณจพเอสเรมตนดงแสดงในตารางท 5 และ 6 ตารางท 5 ผลการทดสอบการบนในโหมดตดตามตวส าหรบการเดน

ตารางท 6 ผลการทดสอบการบนในโหมดตดตามตวส าหรบการวง

จากการทดสอบการบนทระดบความสง 2, 3, 4, 5 และ 6

เมตร พบวาสามารถตรวจจบใบหนาไดทระดบความสง 2 และ 3 เมตร และทระดบความสงมากกวา 3 เมตรไมสามารถตรวจจบใบหนาไดเนองจากระยะหางระหวางโดรนกบผใชมากเกนไปท าใหเหนใบหนาไมชดเจน ดงแสดงในตารางท 7

ตารางท 7 ผลการทดสอบการบนในโหมดตรวจจบใบหนา ร ะ ด บความสง(เมตร)

2

3

4

5

6

การตรวจจบ

= ตรวจจบได , = ตรวจจบไมได 4.2 การทดสอบการถายภาพจากกลอง

เมอท าการทดสอบการถายภาพจากกลองทระดบความ สง 2, 3, 4, 5 และ 6 เมตร โดยใชทฤษฎพทาโกรสในการค านวณหาระยะหางระหวางผใชกบโดรน(d) เพอใหเหนผใชอยในต าแหนงทกลองสามารถจบภาพได และสามารถเหนใบหนาไดอยางชดเจน

จากภาพท 24 จะไดสมการความสมพนธดงน

(2)

(3)

(4) จากสมการ (2) และ (3) จะได

(5)

โดยท คอ ระยะหางระหวางผใชกบโดรน

คอ ระยะหางในแนวราบของผใช

คอ ระดบความสงของโดรน

ระยะการตดตาม (เมตร)

ระยะเวลา ทโดรนใชในการตดตาม (วนาท) ครงท1 ครงท 2 คาเฉลย

3 7 6 6.5 4 5 4 4.5 5 4 4 4 6 9 7 8

ระยะการตดตาม (เมตร)

ระยะเวลา ทโดรนใชในการตดตาม (วนาท) ครงท1 ครงท 2 คาเฉลย

3 6 4 5 4 4 5 4.5 5 2 3 2.5 6 4 5 4.5

ระยะการตดตาม อตราเรวของผใช (เมตร/วนาท)

อตราเรวของโดรน (เมตร/วนาท) (เมตร)

3 0.877 0.962 4 1.163 1.22 5 0.847 0.848 6 1.282 1.786

ระยะการตดตาม อตราเรวของผใช อตราเรวของโดรน (เมตร) (เมตร/วนาท) (เมตร/วนาท)

3 2.5 2.778 4 2.778 2.5 5 2.381 2.273 6 2.632 2.632

9

ระยะหาง

ภาพท 24 สามเหลยมพทาโกรส ตารางท 8 ผลการทดสอบการถายภาพจากกลอง

จากการทดสอบการถายภาพจากกลองทระดบความ สง 2, 3, 4, 5 และ 6 เมตร พบวาสามารถตรวจจบใบหนาไดทระดบความสง 2 และ 3 เมตร (ปรากฏวงกลมสเขยว) และไมสามารถตรวจจบใบหนาไดทระดบความสงมากกวา 3 เมตรเนองจากขอจ ากดของกลองทใช ดงแสดงในตารางท 9 ตารางท 9 ผลการทดสอบการถายภาพจากโหมดตรวจจบใบหนา

จากผลการทดสอบการถายภาพดวยกลองทง 2 ตาราง (ตาราง

ท 8 และ 9 ) ดวยระดบความสง 2, 3, 4, 5 และ 6 เมตร จากพนถงโดรน

ระยะหางระหวางผใช

กบโดรน (เมตร)

ระดบ ความสง

(เมตร)

ระยะ หางในแนว ราบ (เมตร)

ภาพถาย

4

2

3.5

6

3

5.2

8

4

6.9

10

5

8.7

12

6

10.4

ระยะหางระหวางผใช

กบโดรน (เมตร)

ระดบ ความสง

(เมตร)

ระยะ หางในแนว ราบ (เมตร)

ภาพถาย

4

2

3.5

6

3

5.2

8

4

6.9

10

5

8.7

12

6

10.4

10

ตามแนวดง พบวาเมอระดบความสงเพมมากขนความละเอยดของภาพจะลดนอยลงและเหนใบหนาไมชดเจน ซงมผลท าใหตรวจจบใบหนาไมพบนอกจากนความละเอยดของกลองทใชและลมทพดท าให โดรนสน นนกมผลท าใหความคมชดของภาพลดลงอกดวย

5. สรปผล โดรนถายภาพเซลฟควบคมผานสมารทโฟนถกพฒนาขนเพอใชในการถายภาพเซลฟ ทไดภาพในมมทกวางขน ผใชสามารถควบคมโดรนไดผานทางแอพลเคชนบนสมารทโฟน ผใชสามารถบงคบโดรนดวยฟงกชนควบคมดวยตนเอง (Manual) หรอบนดวยฟงกชนตดตามตวอตโนมต(Auto) รวมท งสามารถถายภาพไดแบบ Real-Time หรอถายภาพดวยฟงกชนตรวจจบใบหนาอกดวย เนองจากขอจ ากดในเรองความละเอยดของกลอง ท าใหโดรนถายภาพเซลฟควบคมผานสมารทโฟนน มระยะการถายภาพทสามารถมองเหนใบหนาไดอยางชดเจนไมเกน 3 เมตร การเปลยนเวลาในการอานพกดแตละครง ถาใชเวลาทนอยนนหมายถงจะสามารถอานพกดไดบอยขนท าใหเมอมการเคลอนทดวยความเรวทมากขน จะท าใหโดรนบนตดตามไดดกวาใชเวลามาก

ส าหรบการพฒนาตอยอดในอนาคต สามารถเพมระยะการท างานโดยใชกลองทมความละเอยดสงขน เพอใหภาพถายมความคมชดมากยงขน นอกจากนยงสามารถพฒนาใหมการถายวดโอและเกบบนทกลงในฐานขอมลไดอกดวย

เอกสารอางอง [1] CctvBangkok.com.2559. Drone เทคโนโลยถายภาพมมสงทนาจบตาในป 2557. (ออนไลน). แหลงทมา: https://www.cctvbangkok./บทความกลองวงจรปด/200_drone-เทคโนโลยถายภาพมมสงทนาจบตาในป-2557.html .1 เมษายน 2559 [2] Big Hobby.2559. บอรด Ardupilot 2.6. (ออนไลน). แหลงทมา:http://bighobby.weloveshopping.com/store/product/viewบอรด_Ardupilot_2.6_GPS_6M_ม_Case_ปองกน_GPS_แตก-25853505-th.html. 18 มนาคม 2559 [3] นายอครพนธ สงขวงษ, นายจตพล ศรสวาง และ นายสรวศ ไพฑรยวงศ . 2 55 9. เ ค ร อง บน ส ใบพดส าห รบก าร ถ ายภาพทางอากาศ (AUTOPILOT QUADCOPTER FOR PHOTOGRAPHY).วทยานพนธ.มหาวทยาลย-เทคโนโลย ราชมงคลธญบร. (ออนไลน). แหลงทมา: http://www.research.rmutt.ac.th/wp-content/uploads/2014/03/133141.pdf. 1 เมษายน 2559 [4] นรนาม. 2559. Haversine formula. (ออนไลน). แหลงทมา:https://en.wikipedia.org/wiki/Haversine_formula.18 มนาคม 2559

[5] นรนาม.2559. ทศทางและมม.(ออนไลน). แหลงทมา: https://gisciencesu.files.wordpress.com/2015/01/6-direction.pdf. 18 มนาคม 2559 [6] นรนาม.2559. กลองไอพ (IP camera) คออะไร. (ออนไลน). แหลงทมา: http://www.vecthai.com/main/?p=4777. 18 มนาคม 2559 [7] Damniwish.com.2559. "Android Studio" คออะไร? .(ออนไลน). แหลงทมา: http://newscentral.exsees.com/item/a7c466a18607b6348e7e7c21ee43deff-db254cec90bcbe0debb93fc73aa58d12. 18 มนาคม 2559 [8] นรนาม.2559. (ออนไลน). แหลงทมา: https: //app.enit.kku.ac.th/mis/administrator/doc_upload/20100324134007.doc. 18 มนาคม 2559 [9] เจรญ วงษชมเยน, วรนธร เวฬวนารกษ และ วสกร อยทรพย.2559. (ออนไลน). แหลงทมา: http://doi1.nrct.go.th/?page=download_digital_file&bibid=60251&file_id=183694&id=4c1bc0a3148cbbe4c181a8dead64ac82. 1 เมษายน 2559 [10] นางสาวปทมา ชกลน.2559.การออกแบบและสรางเครองตนแบบอากาศยานสใบพดทบงคบการเคลอนทดวยตนเอง. (ออนไลน). แหลงทมา: http://203.158.6.11:8080/sutir/bitstream/123456789/5213/2/Fulltext.pdf .1 พฤษภาคม 2559

11

.............................................................. (ผศ.ดร.ฐตพงษ สถรเมธกล) ประธานกรรมการโครงงาน .............................................................. (อ.ดร.ศวดล เสถยรพฒนากล) รองประธานกรรมการโครงงาน .............................................................. (อ.ดร.พเชษฐ สบสายพรหม) กรรมการโครงงาน