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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:鄭章民
研究生(外文):Cheng, Chang-Min
論文名稱:適應亮度衰減來強化魚眼影像銳利度
論文名稱(外文):Adapt brightness degradation to intensify fisheye images
指導教授:張創然張創然引用關係黃樹林黃樹林引用關係
指導教授(外文):Chang,Chuang-JanHwang,Shu-Lin
口試委員:張創然黃樹林胡阿生吳伯仁
口試委員(外文):Chang,Chuang-JanHwang,Shu-LinHu,A-ShengWu,Po-Jen
口試日期:2012-07-18
學位類別:碩士
校院名稱:明志科技大學
系所名稱:電子工程研究所
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:100
語文別:中文
論文頁數:79
中文關鍵詞:機械視覺魚眼影像光學傳遞函數
外文關鍵詞:Machine Visionfisheye imageMTF
相關次數:
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歷來很多AOI文獻討論處理常規CCD相機的影像攫取技術及校正參數的演繹方法,使達到更精密機械視覺度量的應用。但這些技巧經過一些學者沿用到魚眼影像無法得到良好結果,根本原因是魚眼影像對正切光軸的平面外型將參考影像中心點產生徑向嚴重桶狀扭曲,且色彩能量激烈衰退;然而卻有更大的景深與更廣的視野。
外型近似圓柱的錐形體是常見的元件,它的內外表面全般性檢測是目前熱門且待突破的主題。本文以紙杯為例探討內部的影像取影技術與影像品質。張創然提出的以魚眼鏡頭的本質投射模型為基準的校正方法學已對魚眼影像的效正及度量技術有廣泛的探討,但對於決定特徵位置的影像邊緣的光學特性並未深入。我們建構一套紙杯內部影像攫取與評估系統。利用影像的對稱性來達成重疊紙杯軸線與魚眼相機軸線,這是建置可以分析的杯型體內部全景度量系統的一個基本步驟。
接著在杯內不同位置安排等距及等尺寸的特徵圖團來對所形成的杯內影像品質進行評估;演繹影像邊緣的光學傳遞函數(MTF/Modulation Transfer Function),量化比較常規影像與魚眼影像。由於魚眼影像的急速且嚴重的型態失真和亮度失真,以ISO12233提出的以5°斜邊來取得影像邊緣線散佈函數(Line Spread Function/LSF)的方法無法沿用來客觀分析魚眼影像的MTF。基於此本文提出魚眼影像亮度失真處理方法,先正規化整體影像強度,接著參考失真中心執行極坐標對直角坐標的轉換,以順利取得可以分析邊緣的LSF,進而分析全般魚眼影像的MTF。

A lot of AOI literature to discuss the image grabbing technology of the regular CCD camera and the developed method of the correction parameters, to achieve more precision applications of vision metrology. These methods of the fisheye images can’t get good results by scholars follow, because the fisheye images refers the image center for the flat surface of tangent ray tracing to produce more serious barrel distortion and the color has intense recession. However, there has large depth of field and much wider fields of view.
The cone of shape approximate cylindrical is a common component, general testing of its internal and external surfaces is hot and waiting for a breakthrough topic in the current. Image cup’s internal and image of quality for the cup example in this paper. C.J. Chang put forward the nature of the fisheye projection model as a benchmark of calibration methodology has a wide range of fisheye images is effect and measurement techniques, but the image are not discussed optical properties of edge for determining the characteristics of location. We construct a system for image grab and evaluation of cup’s internal. The axis is overlapping cup and fisheye camera use the symmetry image, this fundamental step to build panoramic view of the measurement system to cup’s internal can be analyzed.
We arrange equidistant and size of the special image in a different position within the cup, it make an assessment of image quality in the cup; The Modulation Transfer Function is attained for image of edge. Because fisheye image has serious distortion of brightness and shape, iso12233 put forward the method get Line Spread Function for image of five degree edge can’t objective analysis MTF of fisheye image. Based on this, the paper put forward method to deal with fisheye image have brightness distortion, first, normalize the intensity of overall image, then Cartesian coordinate conversion polar coordinate refer to the distortion center get edge of LSF can to analyze fisheye image of MTF.

第一章 緒論 1
1.1 前言 1
1.2 研究動機與目的 1
1.3 章節組織 2
第二章 背景知識介紹 3
2.1 以RPL相機拍攝紙杯內部 4
2.2 影像攝取方式與打光 7
2.3 影像特性 11
第三章 紙杯檢測系統 21
3.1 AOI的系統構成 22
3.2 系統設計與實現 24
3.3 檢測平台的評估 31
第四章 校正系統 36
4.1 光學本質特性建構仿多準直器光路 37
4.2 校正系統主要組件 37
4.3 測量系統架構 39
第五章 影像評估方法研究 40
5.1 液晶螢幕光源分析 40
5.2 常規鏡頭的的平面均值性光源的亮度呈現分析 44
5.3 常規鏡頭與魚眼鏡頭清晰度的分析 47
5.4 紙杯內部影像拍攝技術及影像信號分析 51
第六章 影像亮度校正 64
6.1 常規鏡頭於平面影像校正 64
6.2 魚眼鏡頭於平面影像校正 66
6.3 常規鏡頭於具有深度物體的邊壁影像校正 70
6.4 魚影鏡頭具有深度物體的邊壁影像校正 74
第七章 結論與未來發展 78
參考文獻 79

參考文獻
[1]kyobayashi, "Automatic Surface Inspection System," 1985.
[2]D. M. N. Baba and K. Ohtani, "A new method of measuring the 3-D shape and surface reflectance of an object using a laser rangefinder," presented at the Instrumentation and Measurement Technology Conference, 2004.
[3]K. Toyama, "Cylindrical Container Inner Surface Tester," 1995.
[4]S.-H. Lai, C.-W. F., and S. C., "A Generalized Depth Estimation Algorithm with a Single Image," IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, vol. 14, pp. 405-11, 1992.
[5]G.-J. Jan and C.-J. C, "Method for presenting fisheye-camera images," 2006.
[6]G.-J. Jan and C.-J. C., "Method for exploring viewpoint and focal length of camera," 2006.
[7]張創然, "魚眼影像的電腦視覺模型及三維度量學,"國立台灣大學電機工程學研究所: 博士論文, 2002.
[8]嚴春芳,高旭, "機器視覺實時在線印花瑕疵檢測,"全國印染實用新技術交流會, 2007.
[9]才慧剛, "光學鏡頭的影像特性及其表現功能,"太原教育電視台: 太原教育電視台, 2008.
[10]楊詩億, "不透明開口杯內部影像攫取技術,"私立明志科技大學電機工程學研究所: 碩士論文, 2010.
[11]戴奇燕, "MTF評估方法研究及性能分析," 2006.
[12]戴奇燕,夏德深,何紅艷,滿亦雲,宗雲, "刀刃法在軌MTF測量性能分析,"航天返回與遙感, 2006.
[13]姚立新,張武學,連軍莉, "AOI 系統在PCB 中的應用," 測試與測量技術, 2004.
[14]王思華, "電腦視覺新技術在IC標記品質檢驗系統設計中的作用," 電子技術應用 2000年第9期, 2004.
[15]劉弘于, "研究紙杯內部瑕疵影像特性及探討可行的影像處理技術," 2009.
[16]許捷皓, "運用校正板與鏡頭光學參數的內視鏡影像較正法,"中原大學電子工程學系: 碩士論文, 2004.


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