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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:張家豪
研究生(外文):Chia-Hao Chang
論文名稱:利用紅外線熱影像儀技術檢測路面瀝青混凝土溫度變化之先導研究-使用層集多重分類法
論文名稱(外文):Measuring the Surface Temperatures of Asphalt Pavements by Applying the Thermal Infrared Camera with the Multilayer Level Set Approach
指導教授:黃怡碩黃怡碩引用關係
指導教授(外文):Yis-huo Huang
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:營建工程系碩士班
學門:工程學門
學類:土木工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2012
畢業學年度:101
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:層集演算法紅外線影像邊界區域
外文關鍵詞:Level Set MethodInfrared Thermal ImageRegional Boundaries
相關次數:
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瀝青混凝土是由瀝青材料與顆粒混合在一起的道路鋪面,以一定比例加熱至適當溫度,均勻拌合混合而成。目前台灣地區道路鋪設與維護採用的主要材料為熱拌瀝青混凝土 (Hot Mix Asphalt, 簡稱為HMA),而本研究是利用紅外線熱影像儀器對瀝青混凝土做溫度觀測實驗,並利用層集多重分類法進行分析。經由實驗結果顯示,熱影像在經過層集多重分類法後,能有效將溫度性質相近的像元隔成區塊,獲得溫度區塊邊界,進行數據分析;而從所獲得之溫度區塊邊界可以讓觀察人員有客觀的數據可以判斷其部分區域的溫度變化情況,能夠了解此區域是否有材料不均勻之問題。
Asphalt concrete road pavement contains bituminous material and particulate which are mixed in a suitable proportion and heated to the specified temperature according to the pavement specifications. In Taiwan, the hot mix asphalt (HMA) has been widely adopted in the road pavement construction. The thesis employed infrared thermal camera to capture the surface temperature information of HMA, and the multilayer level set approach was employed to analyze the collected thermal images. Based on the minimization of the energy, the multilayer level set method implicitly presents the regional boundaries as several nested level lines. By increasing iterations and preselected level values, these lines evolve close to the level boundaries. In doing so, the given thermal images can be segmented into several sub-regions such that each sub-region is homogeneous. Furthermore, the regional boundaries can be extracted to identify those locations with low surface temperature during the pavement installation. The field engineers can get the knowledge about the surface temperature changes with the analyzed results with the multilayer level set approach.
摘要 I
Abstract II
目錄 III
圖目錄 V
表目錄 VII
第一章緒論 1
1.1 研究動機與目的 1
1.2 研究流程 2
1.3 論文架構 3
第二章文獻回顧 6
2.1 溫拌瀝青的起源及發展 6
2.2紅外線非破壞檢測 9
2.2.1 紅外線發展史 9
2.2.2 紅外線檢測技術之基本原理 10
2.2.3大氣中的紅外線 11
2.2.4紅外線系統分類 12
2.2.5紅外線系統組成和工作原理 13
2.2.6紅外線之應用 14
2.3紅外線相關理論介紹 18
2.3.1 黑體輻射 18
2.3.2 普朗克定律(Planck`s Law) 19
2.3.3 史蒂芬-波茲曼定律(Stefan-Boltzmann Law) 21
2.3.4 韋恩位移定律(Wien''s displacement Law) 21
2.3.5 放射率(Emissivity) 21
2.4熱傳遞基本概念 23
2.5多像層集影像切割(Multipase Level Set Image Segementation) 24
第三章層集多重分類法在影像切割之利用 29
第四章實驗方法與影像分析 35
4.1觀測地點與日期 35
4.2儀器設備及軟體介紹 35
4.2.1熱影像分析軟體 40
4.2.2 MATLAB軟體 43
4.3鋪面溫度變化觀測試驗 44
4.4熱影像分析 46
4.4.1 參數設定 46
4.4.2 層集多重分類運算 50
4.5分析結果 54
第五章結論與建議 61
5.1結論 61
5.2建議 62
參考文獻 63
1.Koenders, BG, Stoker, DA, Bowen, C, de Groot, P, Larsen, O, Hardy, D, &;Wilms, KP, (2000) “Innovative processes in asphalt production and application to obtain lower operating temperatures,” the 2nd Eurasphalt &; Eurobitume Congress, Barcelona, Spain September2000.

2.Matthew Corrigan, ”Warm Mix Asphalt Technologies and Research,” Website Information, Federal Highway Administration, Office of Pavement Technology, August 18, 2006.

3.Avdelidis NP, Moropoulou A, Delegou ET, “Applications of thermography in assessment of masonry, airport pavement and composite material,” Insight ,45(12): p.836–841, 2003.

4.Luong, M., “Fatigue limit evaluation of metals using an infrared thermo graphic technique”, Mechanics of Materials, Vol 28, 155-163,1998.

5.Kass, M., Witkin, A., and Terzopoulos, D., “Snake: Active Contour Model, ” International Journal of Computer Vision, Vol. 1, pp. 321-331, 1988.

6.Osher, S. and Sethian, J., “Fronts propagationing with curvature-dependent speed - algorithms based on Hamilton-Jacobi formulations,” Journal of Computational Physics, 79, pp. 12-49, 1988.

7.Mumford, D. and Shah, J., “Optimal approximation by piecewise smooth functions and associated variational problems,” Communications on Pure and Applied Mathematics, 42:577-685, 1989.

8.Vese, L. and Chan, T., “A Multiphase Level Set Framework for Image Segmentation Using the Mumford and Shah Model,” International Journal of Computer Vision 50(3), 271–293, 2002.


9.Chung G and Vese LA., “Image segmentation using a multilayer level-set approach,” Computing and Visualization in Science, Springer, 2008.

10.Yishuo Huang, Jer-wei Wu, Infrared thermal image segmentations employing the multilayer level set method for non-destructive evaluation of layered structures, NDT&;E international, 2010.

11.European Asphalt Pavement Association, The use of Warm Mix Asphalt, EAPA – Position Paper, June 2009.

12.苗沛元,「夜視新世界─新一代紅外線熱影像儀簡介」,軍品科技新知,第105期,第73-84頁,1998。

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15.趙桂嫻,「應用紅外線熱影像偵測棒球投手運動訓練適應之研究」,碩士論文,私立中國文化大學運動教練研究所,台北市,2004。

16.李進桂,「以紅外線影像方法作精神狀態評估-初步探討」,碩士論文,國立成功大學工程科學研究所,台南,2003。

17.洪辰雄,「近紅外線分析法在甜瓜糖度上之研究」,碩士論文,國立屏東科技大學機械工程研究所,屏東,2002。

18.工業技術研究院,「紅外線技術之應用」,計量產業透析,1992.04。

19.Incropera &; DeWitt:Fundamentals of Heat and Mass,侯順雄、王松浩、張仲卿譯,「熱傳遞」,高立圖書有限公司,台北,2006。

20.鄭子揚,「建築物之紅外線熱影像法檢測」,碩士論文,朝陽科技大學營建工程系,2005。

21.NEC TH7102 紅外線熱影像儀使用說明書。
QRCODE
 
 
 
 
 
                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               
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