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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:何彥昆
研究生(外文):HE,YAN-KUN
論文名稱:利用影像處理檢測行走裝置閘瓦踏面之研究
論文名稱(外文):Research on Detecting Drake Shoe Tread Surface of Bogin by Image Processing
指導教授:謝明珠謝明珠引用關係
指導教授(外文):HSIEH,MING-CHU
口試委員:謝明珠陳俊碩戴國政姚威宏葉彥良
口試委員(外文):HSIEH,MING-CHUCHEN,JYUN-SHUOTAI,KUO-CHENGYAU,WEI-HUNGYEH,YEN-LIANG
口試日期:2019-07-11
學位類別:碩士
校院名稱:國立勤益科技大學
系所名稱:機械工程系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2019
畢業學年度:107
語文別:中文
論文頁數:84
中文關鍵詞:影像處理邊緣偵測特徵計算尺寸檢測車底滯留
外文關鍵詞:image processingedge detectionfeature calculationsize detectionstay at the bottom of the bogie
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本篇論文提出一種有效改善軌道車輛維修技師檢測閘瓦踏面之方法,運用影像處理相關技術來進行閘瓦踏面之辨別,先擷取閘瓦踏面影像後進行灰階化處理,並利用閥值將踏面影像二值化,使用二值化後之閘瓦踏面影像進行形態學處理,將形態學處理後之閘瓦踏面影像運行bwboundaries函數偵測缺陷邊緣,若閘瓦踏面有缺陷之邊緣則將影像進行標記,標記完成後運行特徵計算,查詢缺陷坐落之位置,並且於本文所建立之合格標準區域進行比對而得知該閘瓦踏面影像是否符合標準。
本研究所提出之方法經64組實驗測試,經由影像處理方式能有效辨別閘瓦踏面是否合格成功率為96.8%,若以原先拆卸檢測方式與本文使用之影像檢測方式相較後,當閘瓦踏面不良數為0組,車輛維修人員車底滯留時間平均減少了62%;當閘瓦踏面不良數為1組,車輛維修人員車底滯留時間平均減少了47%;當閘瓦踏面不良數為2組,車輛維修人員車底滯留時間減少了38%;皆能降低維修時滯留於車底之時間,減少不安全環境造成的工安事故,並能降低非必要之勞動力付出,進而提升整體效率。

This paper proposes a method to effectively improve the brake shoe tread surface of the rail vehicle maintenance technician. The image processing related technology is used to identify the brake shoe tread. After the brake shoe tread image is captured, the gray scale treatment is performed, and the threshold value is used. The tread image is binarized, and the morphological processing is performed using the binarized brake shoe tread image. The morphologically processed brake shoe tread image is run by the bwboundaries function to detect the defect edge, and if the brake shoe tread has a defective edge, the image is imaged. Marking is performed, and the feature calculation is performed after the marking is completed, the position where the defect is located is inquired, and the qualified standard area established in this paper is compared to know whether the brake shoe tread image conforms to the standard.
The method proposed in this study has been tested by 64 groups of experiments. The success rate of the brake shoe tread can be effectively determined by the image processing method. If the original disassembly test method is compared with the image detection method used in this paper, the brake shoe is used. The number of bad treads is 0, and the vehicle staying time of vehicle maintenance personnel is reduced by 62% on average. When the number of bad brake treads is 1 group, the vehicle maintenance time of vehicle maintenance personnel is reduced by 47% on average; when the brake shoe treads are defective In the 2nd group, the vehicle maintenance time of the vehicle maintenance personnel is reduced by 38%; all of them can reduce the time left in the vehicle under maintenance, reduce the safety accidents caused by unsafe environment, and reduce the unnecessary labor effort, thereby improving the overall efficiency.

摘要 I
Abstract II
致謝 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XI
符號表 XII
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究動機與目的 2
1.3實驗方法 2
1.4文獻回顧 3
1.5論文架構 5
第二章 柴電機車與踏面制韌相關設備 6
2.1柴電機車車輛介紹 6
2.2車輪對與蛇行動 8
2.3踏面制韌設備 11
2.3.1閘瓦介紹 11
2.3.2韌機系統 12
2.3.3車輛加速 14
2.3.4減速制韌 16
第三章 影像處理與特徵擷取 18
3.1光源與照明 18
3.2 RGB彩色影像 20
3.3灰階化影像 21
3.4二值化影像 21
3.5形態學運算 25
3.5.1侵蝕(Erosion) 26
3.5.2膨脹(Dilation) 27
3.5.3開運算(Opening) 28
3.5.4閉運算(Closing) 29
3.6影像輪廓偵測與特徵計算 30
第四章 研究方法 35
4.1實驗設備與環境 35
4.2建立合格標準點 38
4.3實驗步驟 46
4.3.1裝設治具與固定光源 47
4.3.2擷取待測之閘瓦影像與灰階化 48
4.3.3運用閥值進行影像二值化 49
4.3.4形態學處理 49
4.3.4邊緣偵測 51
4.3.5標記編號與特徵計算 52
4.4實驗結果與討論 55
(1) R116閘瓦踏面測試 55
(2) R109閘瓦踏面測試 58
(3) R113閘瓦踏面測試 59
(4) R121閘瓦踏面測試 60
(5) R138閘瓦踏面測試 63
(6) R129閘瓦踏面測試 69
(7) R132閘瓦踏面測試 72
(8) R134閘瓦踏面測試 73
第五章 結論與未來展望 74
5.1結論 74
5.2未來展望 75
參考文獻 76
附錄一 採樣編號一特徵資料表 79
附錄二 R129特徵資料表 80
附錄三 R116特徵資料表 81
附錄四 R121特徵資料表 82
附錄五 R138-A特徵資料表 83
附錄六 R138-B特徵資料表 84



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