博碩士論文 100353001 詳細資訊




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姓名 吳政原(Cheng-yuan Wu)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系在職專班
論文名稱 機械視覺應用在航太焊接
(Machine Vision Applications in aeronautical welding)
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摘要(中) 隨著機械視覺的進步,使得我們可以在機械加工的應用上利用機械視覺的方法來輔助生產及確保產品品質,本文利用機械視覺的方法,應用在非一般生產線生產的大型焊接加工件上。並考慮光線、角度等的問題,及操作上的便利,以手持式的方式來拍攝影像,減少夾治具或是定位設備的問題,以應用在航空器維修時所使用的焊接之檢測上。

本文針對在戶外拍攝時會產生的影像角度及光線不均的情形做研究,並在影像拍攝後以機械視覺的方式做圖像的優化,使光線的影響變小,且能做到影像偏移角度的偵測。並透過程式邏輯的判斷可以辨識出9種不同的情形及7種缺陷。透過本文發展的系統可以初步的為焊接表面做一個簡單的檢測。並且可以應用在建立焊接品質的基本規範上。
摘要(英) As the improvement on machine vision, we can use the technique to help us assure the quality of producing and the efficiency of manufacturing.

We developed a system called “AWI” (Aeronautic Welding Inspection system) to improve welding quality inspection. Through this system, some welding products without normal production line, such as aeronautic repairing or building structure could be inspected. For users convenience, we use portable device like cell phone、 camera to take pictures.

This system aims at fixing the angle leaning and uneven brightness by optimized images when using outdoor shooting. It can detect 9 cases and 7 external defects of welding component through this system.
關鍵字(中) ★ 焊接檢測
★ 機械視覺
★ 亮度不均
★ 角度矯正
關鍵字(英) ★ Machine Vision
★ welding
★ uneven brightness
論文目次 摘要 i
Abstracts ii
目錄 iv
圖目錄 vi
表目錄 viii
第一章 緒論 1
1-1研究動機 1
1-2文獻回顧 3
1-3研究目標 4
第二章 系統設計概念與架設 5
2-1系統設計概念 5
2-2數位影像 7
2-3系統架構 9
2-3-1 使用設備介紹 9
2-3-2 實驗取像方法 9
2-4軟體開發工具 11
2-4-1 Visual Studio 11
2-4-2 Visual Basic 11
2-5焊接的缺陷與檢驗法簡介 13
第三章 影像處理及其演算法則 17
3-1 影像處理 17
3-1-1擷取影像和灰階處理 18
3-1-2二值化處理 19
3-1-3 閥值選取法 20
3-1-4亮度校正對閥值的影響 23
3-2 邊界偵測 24
3-2-1 Sobel 25
3-2-2Hough transform 26
3-2-3圓弧嵌合 27
第四章 系統運作過程與結果 33
4-1發展環境與運作流程 33
4-2影像前處理 34
4-2-1修正亮度 35
4-2-2 單軸單向法 35
4-2-3單軸雙向法 38
4-2-4雙軸單向法 40
4-2-5 圓心法 41
4-2-6雙軸雙向法 41
4-2-7亮度方法比較 42
4-2-8 影像二值化 44
4-2-9 利用Sobel尋找邊界 45
4-3 參考物定位 46
4-4 角度誤差偵測 47
4-5 缺陷判斷 51
第五章 結論與未來展望 72
5-1結論 72
5-2未來展望 73
參考文獻 74

參考文獻 1.李麗江,焊接冶金學,山東大學,材料科學與工程學院,2006。
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3.陳志文,影像3D空間座標定位系統之研發,國立中央大學機械工程研究所碩士論文,2000。
4.王金發,人臉偵測於數位相機自動對焦之應用,輔仁大學資訊工程學系碩士論文,2007。
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6.H.I. Shafeeket al.,Assessment of welding defects for gas pipeline radiographs using computer vision,NDT&E International ,37 (2004) ,291–299。
7.丁榮豐,基於區塊的亮度特性及熵值合併多張不同曝光值影像之高動態範圍生成法,成功大學電腦與通信工程研究所,碩士論文,2008。
8.U. Sreedhar al,Automatic defect identification using thermal image analysis for online weld quality monitoring,Journal of Materials Processing Technology 212 (2012) 1557– 1566。
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10.周長彬、蘇程裕、蔡丕椿、郭央諶,焊接學,全華科技圖書股份有限公司,2004。
11.黃衍任,機器視覺,國立中央大學,機械工程研究所
12.曾定章,影像處理,國立中央大學,資訊工程研究所
13.張真誠、黃國峰、陳同孝,電子影像技術,旗標出版社,2003。
14.林宸生,1999,數位信號-影像與處理,全華出版社。
指導教授 黃衍任(Yen-ren Huang) 審核日期 2014-5-23
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