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研究生:田詠富
研究生(外文):Yung-Fu Tien
論文名稱:改良一自動光學系統用於檢測球面微透鏡陣列
論文名稱(外文):Improvement of an Automated Optical System for Inspecting Spherical Microlens Array
指導教授:陳品銓鄧昭瑞鄧昭瑞引用關係
指導教授(外文):Pin-Chuan ChenGeo-Ry Tang
口試委員:陳亮光修芳仲鄧昭瑞陳品銓
口試委員(外文):Liang-kuang ChenFang-Jung ShiouGeo-Ry TangPin-Chuan Chen
口試日期:2020-01-15
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺灣科技大學
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:2020
畢業學年度:108
語文別:中文
論文頁數:92
中文關鍵詞:自動化光學檢測系統球面微透鏡陣列檢測系統
外文關鍵詞:Automated optical inspection systemSpherical microlens array
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本研究主旨為改良現有快速檢測球面微透鏡陣列之自動化光學檢測系統。系統的主要目的為在短時間內量測透鏡陣列中個別透鏡之直徑與焦距直尺寸,並能依據規格標示出合格及不合格透鏡位置,並計算合格透鏡之良率。
現有系統量測速度在雖然快於光學干涉儀,但是對於製造程序上需要更快的量測速度。故本研究藉由程式修改以加快量測速度,並變更相機提升影像解析度,以量測更小的透鏡;藉由影像處理分析,以控制馬達移動透鏡位置,達到連續檢測目的。
為了驗證系統之效能,實作中利用既有之商用微透鏡陣列作為標準,經由本系統與商用雷射掃描顯微鏡分別量測後比較效能。數據分析顯示,改良系統後在檢測速度上更快,節省約90%時間。與雷射掃描顯微鏡的量測結果比較,在直徑誤差小於4%;在焦距的量測結果上,實驗結果接近於商用雷射掃描顯微鏡量測數據之5.37%。
This study aims to improve the prototype automated optical system for rapid screening and inspecting spherical microlens array. It can measure the diameter and focal length of the microlens array and highlight acceptance or rejection by specification.
Although the measurement speed of the prototype system is faster than that of the optical interferometer, we need faster measurement speed for manufacturing process. Therefore, in this research, the measurement speed is accelerated by program modification. In addition, the camera is changed to improve the image resolution to measure smaller microlens. The microlens array position is controlled by image processing to achieve continuous detection.
The results show that the improved system is more faster, saving about 90% of time. To validate the measurement from our system, a 3D laser scanning microscope was used. The comparison between our system and the 3D laser scanning microscope show a good agreement and proved that this optical inspection system for microlens array is highly useful.
摘要 I
Abstract II
誌謝 III
目錄 IV
圖索引 VII
表索引 XI
第1章 緒論 1
1.1 研究目的 1
1.2 文獻回顧 2
1.3 研究方法 10
1.4 論文架構 13
第2章 系統硬體架構 14
2.1 透鏡介紹 14
2.1.1 焦距 14
2.1.2 曲率半徑 15
2.2 系統硬體架構 16
2.2.1 雷射光源模組 17
2.2.2 透鏡光學模組 18
2.2.3 影像視覺模組 22
2.2.4 電控模組 23
第3章 系統軟體架構 27
3.1 軟體介紹 27
3.2 影像處理 28
3.2.1 自動對焦 28
3.2.2 粒子分析和粒子過濾 35
3.2.3 瑕疵檢測 37
3.2.4 形狀偵測 38
3.2.5 焦距量測 39
3.3 透鏡陣列移動定位 42
3.4 程式流程 44
第4章 實驗結果 48
4.1 比例因子校正 49
4.2 自動對焦 51
4.3 真實值比對 55
4.3.1 雷射掃描顯微鏡量測真實值 56
4.3.2 直徑數據比較 60
4.3.3 焦距數據比較 62
第5章 結論與未來展望 64
5.1 結論 64
5.2 未來展望 65
參考文獻 66
附錄A 68
附錄B 69
附錄C 70
附錄D 71
附錄E 72
附錄F 73
附錄G 74
附錄H 78
[1] H. Golnabi, A. Asadpour, “Design and Application of Industrial Machine Vision Systems,” Robotics and Computer-Integrated Manufacturing, Vol. 23, no. 6, pp. 630-637(2007).
[2] 鐘國亮,「影像處理與電腦視覺」,東華書局,第六版。
[3] C. Quan, C. Tay, H. Shang, “Fringe Projection Technique for the 3-D Shape Measurement of a Hydroformed Shell,” Materials Processing Technology, Vol. 89, pp. 88-91(1999).
[4] H. Tiziani, T. Haist, S. Reuter. “Optical Inspection and Characterization of Microoptics using Confocal Microscopy,” Optics and lasers in engineering, vol. 36, no. 5, pp. 403-415(2001).
[5] 梁逸平,「熔融法折射式微透鏡陣列之設計製造與檢測」,國立中央大學光電科學研究所,碩士論文,2001。
[6] 黃文孝,「菲佐顯微干涉儀研製與應用」,中原大學機械工程學系,碩士論文,2003。
[7] F. Charrière, J. Kühn, T. Colomb, F. Montfort, E. Cuche, Y. Emery, K. Weible, P. Marquet, and C. Depeursinge, “Characterization of Microlenses by Digital Holographic Microscopy,” Applied Optics, Vol. 45, no. 5, pp. 829-835 (2006).
[8] 傅書賢,「微型陣列透鏡表面形狀及曲率之顯微干涉光學檢測技術研究」,逢甲大學自動控制工程學系,碩士論文,2011。
[9] W. Qu, O. Chee, Y. Yu, and A. Asundi, "Characterization and inspection of microlens array by single cube beam splitter microscopy," Applied Optics, Vol. 50, no. 6, pp. 886-890 (2011).
[10] Y. Wei, C. Wu, Y. Wang and Z. Dong, “Efficient Shape Reconstruction of Microlens Using Optical Microscopy,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 62, no. 12, pp. 7655-7664 (2015).
[11] 許書豪,「以餘弦轉換相位展開硬體電路為基礎的自動對焦3D數位全像重建系統之研究」,國立臺灣師範大學資訊工程學系,碩士論文,2016。
[12] 劉彥麟,「開發一檢測球面微透鏡陣列之快篩式自動化光學系統」,國立台灣科技大學機械系,碩士論文,2018。
[13] 美商國家儀器台灣分公司,http://www.ni.com/zh-tw.html。
[14] 銓州光電,https://www.onset-eo.com。
[15] 德商兆鎂新有限公司,https://www.theimagingsource.tw。
[16] S. Pertuz, D. Puig, M. Garcia, “Analysis of Focus MeasureOperators for Shape-From-Focus.” Pattern Recognition , Vol. 46, no. 5, pp. 1415-1432 (2013).
[17] 余俊宏,「生醫玻片影像掃描系統之研究」,國立台灣科技大學機械系,碩士論文,2011。
[18] 日商基恩斯,https://www.keyence.com.tw。
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