垂直移動式單CCD光學3D座標量測系統的研究 - 碩博士論文網

論文名稱: 垂直移動式單CCD光學3D座標量測系統的研究. 論文名稱(外文):, The Study of an Optical 3D Coordinates Measurement System with a Vertical Moving CCD. 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (167.99.71.17)您好！臺灣時間：2021/12/1808:36 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 外文摘要 目次 參考文獻 電子全文 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:劉咨貝研究生(外文):Tzu-PeiLiu論文名稱:垂直移動式單CCD光學3D座標量測系統的研究論文名稱(外文):TheStudyofanOptical3DCoordinatesMeasurementSystemwithaVerticalMovingCCD指導教授:戴兢志指導教授(外文):Ching-ChihTai學位類別:碩士校院名稱:大同大學系所名稱:機械工程學系(所)學門:工程學門學類:機械工程學類論文種類:學術論文論文出版年:2009畢業學年度:97語文別:中文論文頁數:89中文關鍵詞:光學量測系統、單CCD、空間座標量測、針孔成像系統外文關鍵詞:SingleCCD、Pinholeimagingprinciple、Opticalmeasurementsystem、Spacecoordinatesmeasurement相關次數: 被引用:10點閱:825評分:下載:138書目收藏:0 本研究以針孔攝影原理為基礎，提出修正式相似三角形演算法建立一套垂直移動式單CCD光學量測系統，在CCD焦距允許的景深範圍內，設定鏡頭的兩個高度位置，並測量二個位置所對應的視野範疇值，以及擷取二個位置所對應的待測物影像資料，透過修正式相似三角形演算法即可求得特測物測量點的空間座標值。

修正式相似三角形演算法是以簡單的線性方程式進行計算，優於一般量測系統較需要複雜座標轉換以及非線性計算。

本研究自製一個具有量測精度在0.5mm的簡單量具，可以同時用來測量CCD的視野範疇與景深，並可以計算CCD的焦距值。

本研究探討環狀光源、待測物大小、測量點影像座標搜尋法與影像擷取卡輸出圖像解析度等因素對提升量測精度的影響，由實驗結果顯示除了環狀光源可以提升量測精度外，影像擷取卡所輸出圖像解析度的提升是提高量測精度的最主要因素。

Inthisresearch,arevisedsimilartrianglealgorithmbaseduponthepinholeimagingprinciplewasproposedtoestablisha3DopticalmeasurementsystemwithaverticalmovingCCD.WithintherangeofdepthoffieldthatallowsforCCD’sfocuslength,setuptwoaltitudepositionsofthelens.Measurethevaluesofviewoffieldandacquireimagedataofmeasuredobjectscorrespondingtwoaltitudepositionsofthelens.Thespacecoordinatesthatspeciallyexaminedthemeasuringpointofobjectscanbeobtainedthroughtherevisedsimilartrianglealgorithm.Therevisedsimilartrianglealgorithmisbaseduponsimplelinearequationssystem.Itissuperiortogeneralsystemsthatneedrelativelycomplicatedcoordinatetransformationsandnon-linearcalculations.Thisresearchmakesasimplemeasuringtoolwitha0.5-mmprecisiontomeasurethevaluesofviewoffieldanddepthoffieldatthesametime.ThesevaluescanbeimplementedtocalculatethefocuslengthofCCD.Thisresearchprobesintotheringlightsource,thesizeofmeasuredobject,thesearchlawforimagecoordinatesandtheresolutionofimagecaptureboardtoanalyzeinfluenceontheimprovementformeasuringaccuracy.Theexperimentalresultsrevealthattheresolutionofimagecaptureboardisamainfactorwhichimprovestheprecisionofmeasurement,excepttheringlightsource. 誌謝I摘要IIABSTRACTIII目錄IV圖目錄VII表目錄XI第一章序論11.1前言11.2文獻探討41.3研就動機與目的111.4論文架構13第二章理論介紹142.1針孔成像142.2修正式相似三角形演算法172.2.1不考慮鏡頭扭曲172.2.2考慮鏡頭扭曲212.3影像處理232.3.1影像擷取232.3.2數位影像處理242.3.2.1灰階252.3.2.2二值化272.4影像座標計算282.4.1原點座標設定282.4.2特徵點影像座標搜尋法30第三章單CCD光學掃描量測系統333.1硬體部分343.1.1影像量測擷取系統343.1.1.1CCD攝影機353.1.1.2影像擷取卡403.1.1.3電腦系統413.1.2四軸電腦數值控制系統413.1.3光照系統423.1.4改良式量具443.2軟體部分463.2.1NC控制系統463.2.2影像處理系統473.2.3影像資料運算49第四章結果與討論514-1CCD焦距534.2測量點影像座標的搜尋方法584.2.1儲存陣列搜尋法604.2.2極座標搜尋法634.3光源664.4像素影像解析度704.4.1解析度704.4.2待測物大小744.5驗證實例78第五章結論與展望84參考文獻86 [1]王迪藝，「非接觸式單CCD義齒鑲製關鍵邊緣線掃描量測系統」，碩士論文，大同大學機械工程研究所，2008。

[2]莊俊德，「針孔成像系統三維量測之誤差分析及系統校政」，碩士論文，成功大學航空太空工程學系，2004。

[3]戴文智，「三維輪廓影像視覺掃描量測技術之研究」，碩士論文，中原大學機械工程研究所，1996。

[4]賴勇成，「非接觸式多軸逆向工程量測系統之開發研究」碩士論文，台灣科技大學機械工程研究所，2003。

[5]王中行，「以幾何特徵為基礎之醫學影像三維重建與視覺化研究」碩士論文，大葉大學自動化工程研究所，2002。

[6]黎家伶、黃煒展、張俊隆，「光學影像處理在AOI產業的應用簡介」，機械工業雜誌，P74-89，第277期。

[7]Loh,H.H.,andLu,M.S,“Printedcircuitboardinspectionusingimageanalysis,”IndustryApplicationsIEEETransactionson,35(2)pp.426-432(1999).[8]Loh,H.H.andLu,M.S.,“SMDinspectionusingstructuredlight,”Proceedingsofthe1996IEEEIECON.22ndInternationalConferenceonIndustrialElectronics,Control,andInstrumentation,Vol.2,pp.1076-1081(1996).[9]M.ChangandK.H.lin,”Non-contactScaningMeasurementUtilizingaSpaceMappingMethod”OpticalEngineering,Vol.34,NO.12,pp.3572-3576,1995.[10]A.DoseandR.Landwehr,”ZurBestimmungDerIsopacheninDerSpannungspotik,”Naturwissenschaften36,pp342-346,1949.[11]R.WellerandB.M.Shepard,“DisplacementMeasurementsbyMeachanicalInterferometry,”Proceedingof.SESA,Vol6,No.1,pp.35-38,1948.[12]D.Wenyi,L.Naiguang,Z.Jingcheng,G.ShuyiandQ.Xuguang,”AStereoVisionSystemforMeasurementof3-DObject,”HongKong,China,January,pp248-252,1998.[13]A.P.Pentland,“ANewSenseforDepthofField”,IEEETrans.PAMI,Vol.9,No.4pp.523-531,1987.[14]M.Subbarao,“ParallelDepthRecoverybyChangingCameraParameters”,ProceedingofthesecondInternationalConferenceonCV,pp.149-155,1988.[15]Subbarao,M.andJ.K.Tyan,“Selectingtheoptimalfocusmeasureforautofocusinganddepth-from-focus,”inProc.IEEETrans.OnPatternAnalysisandMachineIntelligence,vol.20,no.8,pp864-870,Aug.1998.[16]MuraliSubbaraoandTaeChoi,〝AccurateRecoveryofThree-DimentionalShapefromImageFocus,〞Member,IEEE,pp.266-274,1995.[17]AdolfW.Lohmann,DavidMendlovic,andZeevZalevsky“Digitalmethodformeasuringthefocuserror”APPLIEDOPTICSyVol.36,No.28y1October1997.[18]CassandraSwain,AlanPetersandKazuhikoKawamura,”DepthEstimationfromImageDefocususingFuzzyLogic”IEEE,pp.94-99,1994.[19]D.W.Manthey,K.N.KnappII,andD.Lee,”Calibrationofalaserrange–findingcoordinate–measuringmachine”,OptEng.33(10),3372–3380,1994.[20]C.BradleyandG.W.Vickers,“Free–fromsurfaceReconstructionformachinevisionrapidprototyping”,OptEng.32(9),2191–2200,1993.[21]D.Q.HuynhandR.A.Owens,”Linelabllingandregionsegmentationinstereoimagepairs”,ImageandvisionComputing12(4),213–225,1994.[22]P.F.Luo,Y.J.Chao,andM.A.Sutton,”Applicationofstereovisiontothree–dimensionaldeformationanalysisinfractureexperiments”,Opt.Eng.33(3),981–990,1994.[23]S.D.BlosteinandT.S.Huang,“Erroranalysisinstereodeterminationof3–Dpointpositions”,IEEEPAM1–9(6),752–765,1987.[24]KawasueKandIshimatsuT,“3DMeasurementofMovingParticlesbyCircularImageShifting”,IEEETransactionsonIndustrialElectronics,1997。

[25]劉美兆，「電腦連接器線上檢測機構之對焦系統研發」，碩士論文，中央大學機械所碩士畢業論文，1997。

[26]鐘國亮，「影像處理與電腦視覺」，台灣東華書局股份有限公司，4–5，2002。

[27]M.Zerrog,amdR.Nevatia,“Part-based3DDescriptionsofComplexObjectfromasingleimage”,IEEETransactionsonPatternAnalysisandMachineIntelligence21(9),835–848,1999.[28]EdmundOpticsTeam,“2007OpticsandOpticalInstrumentsCatalog”,EdmundOptics,Singapore,210,2007.[29]Cop-Security,http://www.cop-security.com/product.asp?id=96,2006.[30]Q.J.Peng,andM.Liftus,“UsingimageprocessingbasedonneuralNetworksinreverseengineering”,InternationalJournalofMachineTools&Manufacture41,625–640,2001.[31]M.Chang,andK.HLin“Non-contactscanningmeasurementutilizingaspacemappingmethod”,Opt.Eng.30,503–512,1999.[32]陳文志，「影像3D空間座標定位系統之研發」，碩士論文，中央大學機械工程學系，2000。

[33]楊宗誌，「C++Builder6程式設計實務」，碩文魁資訊股份有限公司，2002。

[34]劉宗全，“DigitalDentistry(1)BasicModel–BuildUp數位牙醫學(1)基本模型的建立”，中華牙醫學會訊190，35–39，2004。

[35]劉宗全，“3D牙齒模型及虛擬全口齒列”，中華牙醫學會訊28，29–31，2001。

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2. [6] 黎家伶、黃煒展、張俊隆，「光學影像處理在AOI產業的應用簡介」，機械工業雜誌，P74-89，第277期。

3. [34] 劉宗全，“DigitalDentistry(1)BasicModel–BuildUp數位牙醫學(1)基本模型的建立”，中華牙醫學會訊190，35–39，2004。

4. [34] 劉宗全，“DigitalDentistry(1)BasicModel–BuildUp數位牙醫學(1)基本模型的建立”，中華牙醫學會訊190，35–39，2004。

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