臺灣博碩士論文加值系統

目前大部份的機器視覺系統使用面掃瞄CCD攫取影像。然而為了能夠趕的上生產線的速度並滿足線上即時檢測的要求，愈來愈多的機器視覺檢測系統採用線掃瞄CCD攝影機做為影像攫取設備。為了即早掌握線掃瞄技術，本研究自行建構完成一套以線掃瞄CCD攝影機為基礎之機器視覺檢測系統。本系統主要是用來模擬實際生產線之線上即時檢測情形。除此之外，本研究自行規劃並設計輸送帶平台，選擇合適的步進馬達、編碼器、線掃瞄CCD攝影機、影像攫取卡、及線性光源，開發軟體程式，並將軟硬體系統整合，以便能夠全盤了解線掃瞄機器視覺檢測系統的運作原理。
為了驗證系統的可行性，本研究利用此系統對輸送帶上以等速移動之印刷電路板進行檢測的實驗。實驗結果顯示，本系統能夠正確地攫取影像並完成尺寸量測的工作。本論文對於系統原型機的發展及配置有所描述。除此之外，本文對於線掃瞄CCD攝影機參數的設定，影像攫取卡的激發控制，編碼器脈波信號的傳送，以及三者之間的連線方式也有深入的探討。

Most of the machine vision systems use area-scan cameras as image grabbing devices. However, to cope with the high production speed as well as to satisfy the demand for on-line real time inspection, more and more machine vision systems use line-scan cameras instead. To be familiar with the line-scan technique as quickly as possible, a line-scan based machine vision system has been established. The system is used to simulate the on-line real time inspection of an assembly line. Moreover, in order to fully understand the functionality of the system, we need to design a conveyor line, choose a suitable stepping motor, encoder, line-scan CCD, image grabber, line-type light source, develop a software program, integrate software and hardware by ourselves.
To verify the feasibility of the developed system, the system is applied to inspect printed circuit boards that are driven to be moved with a conveyor line at a constant velocity. Experimental results show that the system is capable of capturing images correctly and measuring dimensions of PCBs. In the thesis, the development and configurations of the prototype of the system are described in detail. In additions, parameter setting of a line-scan CCD, the trigger control of image grabber, the pulse transmission of encoder, and the cabling among the mentioned components are explored in great depth.

目錄
中文摘要 Ⅰ
英文摘要 Ⅱ
誌謝 Ⅲ
目錄 Ⅳ
圖目錄 Ⅷ
表目錄 Ⅹ
第一章 前言 1
1-1 研究背景 1
1-2 研究動機與目的 8
1-3 研究範圍與流程 9
1-4 文獻回顧 11
第二章 檢測系統之規劃與設計 14
2-1 實驗設備 15
2-1-1 硬體設備 15
2-1-2 軟體程式 16
2-2 光源系統 16
2-2-1 光源型式與種類 16
2-2-2 光源設計與選用技術 18
2-3 硬體設備之設計 20
2-3-1 工作平台之規劃 21
2-3-2 馬達的選用 22
2-3-3 步進馬達控制器之選用 30
2-3-4 CCD工作原理及其參數介紹 32
2-3-5 編碼器的選用 35
第三章 硬體設備之整合與測試 37
3-1 設備整合與測試 37
3-1-1 取像速度 37
3-1-2 取像高度 39
3-2 設備線路連結 41
第四章 軟體程式之發展 46
4-1 影像校正 47
4-1-1 校正方法 47
4-1-2 校正原理 48
4-1-3 校正步驟 49
4-2 空間濾波 51
4-2-1 均值濾波 52
4-2-2 中值濾波 53
4-2-3 高通濾波 53
4-3 二值化 54
4-3-1 平均灰階法 54
4-3-2 修正式疊代法 55
4-3-3 邊緣特徵閥值計算法 55
4-3-4 二值化方法的比較 55
4-4 形態處理 57
4-4-1 膨脹 57
4-4-2 侵蝕 57
4-4-3 斷開 57
4-4-4 閉合 58
4-5 邊界點搜尋 58
4-5-1 梯度運算子邊緣搜尋法 58
4-5-2 鍊碼輪廓追蹤法 61
4-6 圓形物體之量測 61
4-6-1三點定圓法 62
第五章 結果與討論 64
5-1 研究結果 64
5-2 討論 66
第六章 結論 69
6-1 結論 69
6-2 未來展望 69
參考文獻 71

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