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系統識別號 U0026-0812200911420634
論文名稱(中文) 自動化影像定位系統及其定位標記之應用
論文名稱(英文) Automatic image positioning system and its application for mark positionning
校院名稱 成功大學
系所名稱(中) 製造工程研究所碩博士班
系所名稱(英) Institute of Manufacturing Engineering
學年度 93
學期 2
出版年 94
研究生(中文) 謝宗明
研究生(英文) Tzong-Ming Shieh
學號 p9691110
學位類別 碩士
語文別 中文
論文頁數 81頁
口試委員 口試委員-陳念慈
口試委員-王俊志
指導教授-陳響亮
中文關鍵字 平台控制模組  圖形比對模組  影像辨識模組  標記圖形  影像定位系統 
英文關鍵字 Table control module.  Pattern matching module  Mark  Image recognition  Image positioning system 
學科別分類
中文摘要   由於現代的科技進步,自動化的技術已成為一種趨勢,若定位平台能同時運用PC-Based控制器與視覺設備時,即能符合現在及未來發展之智慧型控制設備,並可減少錯誤發生,提高精確度和提升製程良率,減少不必要的成本。本研究重心主要建構一套有效的影像定位系統,此系統是以機械視覺設備搭配三軸運動機構所構成,主要的目的是為了要提升定位的精度,避免人為的因素造成其誤差。
  在研究重點方面主要是針對待測物上標記圖形進行辨識處理,本系統涵蓋了影像辨識模組、圖形比對搜尋模組和平台控制模組,透過影像辨識模組進行影像前置處理的動作,利用正規化相關係數法完成圖形比對的動作,透過分享記憶體(Share Memory)的觀念來實現輸出修正量給予平台控制模組進行定位的動作。透過實驗證明,本系統具有適應多種形狀標記計算的能力,並達到快速且對圖形判斷皆能無誤處理。
英文摘要  Automation technology has been an important tendency in our modern world. In this study, a new system combined with positioning table, PC-Based controllers and visual equipment was proposed. It is able to decrease errors and increase accuracy and yield. The critical purpose of this study is to develop an effective image positioning system composed of machine visual components and a 3-axes motion mechanism to improve positioning accuracy and avoid man-made influence.
 This study focuses on recognition of marks on measuring plate and contains image recognition module, pattern matching module and table control module. The image pre-processing is done by image recognition module, and the pattern matching is done by Normalized Cross Correlation. In addition, the input of table controller module is an error signal to achieve the positioning motion through share memory. This experiment proved that this system is able to process various marks in high speed.
論文目次 摘 要 I

Abstract II

致 謝 III

目 錄 IV

表目錄 VII

圖目錄 VIII

第一章 緒 論 1
1-1 研究動機 1
1-2 研究目的 3
1-3 文獻探討 4
1-3-1 十字標記定位 4
1-3-2 環型標記定位 5
1-4 研究方法與研究流程 6
1-5 論文架構 8

第二章 問題描述與理論基礎 9
2-1 問題描述 9
2-2 數位影像處理 9
2-2-1 空間領域影像處理 10
2-2-2 邊緣檢測影像處理 16
2-2-3 影像前置處理 20
2-3 標記中心點的取得與計算 22
2-3-1 四角定位法 23
2-3-2 最小平均方誤差法 28
2-4 運動分析法則 31
2-4-1 圖形比對 31
2-4-2 正規化相關匹配法 32
2-4-3 樣板選擇 34
2-4-4 圖形比對參數與容忍度 36

第三章 影像定位系統架構與簡介 37
3-1 運動控制硬體架構 37
3-2 運動控制軟體架構 39
3-3 視覺系統硬體架構 41
3-4 視覺系統軟體架構 44
3-5 影像定位系統程式架構 46

第四章 影像定位系統整合與實驗結果 48
4-1 系統整合規劃流程 48
4-1-1 圖形比對與樣板選擇對整體速度影響 48
4-1-2 運動控制與視覺系統間之溝通方式 52
4-1-3 影像和機械座標系統座標不同 54
4-1-4 影像距離對機械距離的比例校正 58
4-2 定位座標取得 59
4-2-1 座標教導程式設計 60
4-2-2 路徑規劃 60
4-3 影像定位系統實驗結果 64
4-3-1 影像定位系統程式操作流程 64
4-3-2 系統參數設定 67
4-3-3 座標搜尋 68
4-3-4 標記辨識 70
4-3-5 自動校正 72
4-3-6 影像定位系統性能探討 76



第五章 結論與未來展望 80
5-1 結論 80
5-2 未來展望 81
參考文獻 82
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  • 同意授權校內瀏覽/列印電子全文服務,於2006-09-05起公開。
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