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    Title: 影像3D空間定位系統之研發
    Authors: 陳文志;Eric Chen
    Contributors: 機械工程研究所
    Keywords: CCD;立體視覺;影像處理
    Date: 2000-07-17
    Issue Date: 2009-09-21 11:33:42 (UTC+8)
    Publisher: 國立中央大學圖書館
    Abstract: 電腦業蓬勃發展的現今,各行業將其生產產品及服務項目自動化的趨勢日進。CCD(Charge Coupled Device)裝置,可迅速擷取影像,轉換成數位資料,已成為自動化機械設備中不可或缺的一環。其CCD所擷取之影像為一些黑白灰階或彩色像素(pixel)所組成的位元映射影像(bitmap image)。配合數位影像處理方法,使影像更符合我們的需求,並可應用在其他方面,例如檢測產品、精密量測、或是獲得元件物體的外型資料,作為分析設計和製造之基本數據。 本研究乃是利用3D之立體影像(stereo image)來做焊道之量測應用。經由影像定位的方法,可分為主動式(active)跟被動式(passive)兩類,國內外大部分研究立體視覺皆以主動式為主,如中科院發展的楊戩一號機械頭,及光學式逆向三次元量床等,其特點不外乎藉由外加雷射光線,定位建立模型。而主動式因雷射光的形式,又可分為單點式,直線式,及網狀結構式三種輔助的打光方法。而在被動式方面因為影像特徵點的搜尋不易,特徵比對速度較慢及容易受到背景及環境因素影響,故較少有被動式的研究及發展應用。另有其他小部份特殊的方法,如CCD自身旋轉法,資料庫比對法,或者物體固定旋轉角度融合建模…等另類方法,也是可大略估算三維座標模型的方法。而本文針對被動式無外加雷射的特徵搜尋法,提出數種被動式的方法,不須外加雷射光源,而是利用影像灰階分布為基礎,經由單張影像濾波器搜尋方法及影像特徵比對法來找出物體的3D座標位置,採用不同的定位方法包括:雙CCD平行法、單CCD旋轉法、固定焦距法…等不同的立體成像法則。其中雙CCD平行法中又包括區塊灰階比較法、邊界法、投影法、重心法及類神經學習分類等五種方法,來定位空間中物體的三維座標。 而研究在驗證上,主要是是利用兩個CCD、影像擷取卡、二軸旋轉機台、XYZ TABEL及電動車的硬體設備,配合Visual Basic 及Visual C++程式設計軟體做硬體界面控制,驗證所提出的數種方法,透過數種定位方法的搭配使用,將目標物體空間座標傳送至機械手臂控制器,使得機器手臂能夠準確定位到定點進行焊接修補裂縫的工作。
    Appears in Collections:[機械工程研究所] 博碩士論文

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