臺灣博碩士論文加值系統

在日常生活中，有著許許多多能使生活更為便利的機器，而能隨時跟隨著人們以致方便隨時利用的機器更是一種趨勢，只要機器能夠判斷出其欲跟隨的目標，我們就可以不需接觸機器本身而使機器跟著使用者一起行動。本論文即是使用即時的影像辨識的前提下，設計出一台無線自走車，本研究所設計之自走車共有四大部份：影像處理、環境感測、微控制處理、馬達控制。為求自走車能與其所跟隨之目標物保持一定的距離，將影像資料及環境條件傳回車上的微控制系統，使其成為一台能夠正確辨別目標物及跟隨的無線自走車。

In our daily lives, humans create various kinds of machines which make our lives more convenient. Using the machines anytime or anywhere is a significant tendency. As long as machines can identify the target they follow, it''s not necessary to have contact between humans and machines. This thesis is to design a wireless automatic vehicle with real-time image recognition. On this research, the wireless automatic vehicle contains four parts which are image processing, environmental sensing, micro-control, and motor control. In order to maintain a certain distance between the wireless automatic vehicle and the target it follows, image data management and environmental conditions are fedback to micro-control system on the car.

中文摘要3
英文摘要4
誌謝5
目錄6
圖目錄8
表目錄9
第一章 緒論10
1-1 研究背景與動機10
1-2 研究目的與方法10
1-3 文獻探討11
1-4 論文架構12
第二章 自走車的軟硬體架構13
2-1 車體架構13
2-2 Roboard RB-110 15
2-3 Arduino 18
2-3-1 Arduino的特色18
2-3-2 Arduino的規格19
2-4 IP CAM 21
2-5 馬達控制板22
2-6 紅外線感測器23
2-6-1 紅外線感測器(避障用)24
2-6-2 紅外線感測器(防落下)26
第三章 影像辨別原理及追蹤方法28
3-1 影像處理流程28
3-2 影像分析及顏色判別29
3-2-1 RGB 29
3-3 二值化32
3-4 影像侵蝕與膨脹35
3-5 面積過濾與重心計算41
第四章 實驗流程46
4-1 實驗說明46
4-2 實驗過程46
4-3 實驗結果49
第五章 44結論及未來展望50
5-1 結論50
5-2 未來展望50
參考文獻52
附錄一 IPCAM 設定流程54
附錄二 VB程式碼(Arduino)60
附錄三 Roboard RB-110 腳位連結65
附錄四 Roboard RB-110 腳位說明66
圖目錄
圖 2-1 車體全圖13
圖 2-2 車架圖13
圖 2-3 電路與控制板的配置圖14
圖 2-4 架構圖14
圖 2-5 Roboard實體圖16
圖 2-6 Roboard接線圖16
圖 2-7 Arduino前視圖18
圖 2-8 Arduino後視圖18
圖 2-9 Arduino裝置說明圖19
圖 2-10 IP CAM 21
圖 2-11 馬達控制板23
圖 2-12 GP2D12紅外線感測器24
圖 2-13 GP2D12紅外線感測器規格圖24
圖 2-14 GP2D12的電壓與距離關係圖25
圖 2-15 防落下之紅外線感測器27
圖 2-16 Arduino與感測器之連接圖27
圖 3-1 影像處理流程圖28
圖 3-2 RGB模型圖29
圖 3-3 8×8個像素的數位影像紅色圈選處為「焦點像素」，藍色圈選處為「鄰域」像素30
圖 3-4 像素式局部適應性方法之圖示33
圖 3-5 視窗式局部適應性方法之圖示34
圖 3-6 3x3中值濾波範例圖36
圖 3-7 侵蝕和擴張的示意圖38
圖 3-8 侵蝕一次的示意圖38
圖 3-9 膨脹一次的示意圖39
圖 3-10 目標物示意圖45
圖 4-1 車子前進跟隨圖47
圖 4-2 車子左轉跟隨圖47
圖 4-3 車子右轉跟隨圖47
圖 4-4 車子無追蹤目標圖48
圖 4-5 IPCAM手動控制兼監控平台圖48
表目錄
表 2-1 Roboard規格表16
表 2-2 GP2D12紅外線感測器規格表25
表 2-3 GP2D12紅外線感測器 腳位說明表25

中文部份
[1]張世宏，”自動導航車路徑追隨及避障策略之設計”，碩士論文，臺北科技大學電機工程研究所，民國92 年。
[2]張正東，”結合影像及紅外線感測於自動導航車避障策略之設計”，碩士論文，臺北科技大學電機工程研究所，民國89 年。
[3]郭桓甫，應用即時影像辨識技術於物體追蹤之無線遙控自走車的設計製作，碩士論文，成功大學航空太空工程研究所，民國 95 年。
[4]陳饒中，自走車系統之障礙物檢測與位置資料之建立，碩士論文，成功大學工程科學系，民國 90 年。
[5]黃敏鋒，人臉追蹤法應用於監控系統之研究，碩士論文，成功大學電機工程學系，民國 91 年。
[6]蔡博智，影像追蹤方法應用在監控系統之研究，碩士論文，中原大學機械工程學系，2002。
[7]蕭賢德，電腦視覺系統應用於自走車系統障礙物檢測之研究，碩士論文，國立成功大學工程科學系，民國 89 年。
[8]繆紹綱，＂數位影像處理－活用 MATLAB”，全華，2000。
[9]蘇信豪,“無人載具避障之導航與控制,”國立臺灣大學工學院應用力學研究所碩士論文, 2007.
英文部份
[1]Brookner,Eli，”Tracking and Kalman filtering made easy ”，Wiley，1998
[2]Hill, J. and Park, W.T., “Real Time Control of a Robot with a Mobile Camera 9/e”, Washington, D.C., 1997.
[3]http://arduino.cc/ ,arduino 官方網站
[4]http://arduino.cc/en/Main/ArduinoBoardUno
[5]http://www.msu.edu/~redder/colors.html, Color''s RGB.
[6]Rafael C. Gonzalez and Richard E. Woods, “Digital Image Processing 2/e”,Addison Wesley Publishing , 2002.
[7]Ramesh, J. , Rangachar, K., and Brian G., “Machine Vision”, McGRAW-HILL,1995