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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 機械工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/32272
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor范光照(Kuang-Chao Fan)
dc.contributor.authorPei-En Changen
dc.contributor.author張培恩zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-13T03:40:03Z-
dc.date.available2006-07-31
dc.date.copyright2006-07-31
dc.date.issued2006
dc.date.submitted2006-07-25
dc.identifier.citation【1】 C. A. Hobson, K. C. Yow, J. D. Pearson, “Filter and signal bandwidth for 3-D shape measurement using structured light,” Conference Publication, No. 443@IEE, 1997.
【2】 C. Quan, C. J. Tay, H. M. Shang, “Fringe projection technique for the 3-D shape measurement of a hydroformed shell,” Journal of materials Processing Technology, 89-90, 1999.
【3】 Seung-Woo Kim, Yi-Bae Choi, Jung-Taek Oh, “Reverse engineering hihg speed digitization of free-form surfaces by phase-shifting grating projection moire topography,” Machine tools & Manufacture, 39, 389-401, 1999.
【4】 Robert Windecker, Matthias Fleischer, Klaus Korner, Hans J. Tiziani, “Testing Micro devices with fringe projection and white-light interferometry,” Optics and Lasers in Engineering, 36, 141-154, 2001.
【5】 張家壽, “應用數位投影疊紋法於微小尺寸表面之量測,” 國立台灣大學應用力學研究所碩士論文, 2002年7月。
【6】 Ming Chang, Kao-hui Lin, “Noncontact probe for profilometric measurement of small-form parts,” Opt. Eng. 40(10), 2057-2058, October, 2001.
【7】 C. Quan, X. Y. He, C. F. Wang, C. J. Tay, H. M. Shang, “Shape measurement of small objects using LCD fringe projection with phase shifting,” Optics Communications, 189, 21-29, 2001.
【8】 范光照,宋欣明,“以DLP發展微三維量測系統之研究,” 國立台灣大學機械工程研究所碩士論文,2004年 6月。
【9】 Pierre M. Lane, Andrew L. P. Dlugan, Rebecca Richards-Kortum, Calum E. MacAulay, “Fiber-optic confocal microscopy using a spatial light modulator,” Opitcs Letters, Vol.25, No. 24, 15 December 2000.

【10】 A. Dubois, L. Vabre, and A. C. Boccara, “Sinusoidally phase-modulated interference microscope for high-speed high-resolution topographic imagery,” Optics Letters, Vol. 26, No.23, December 1, 2001.
【11】 Kung-Bin Sung, Chen Liang, Michael Descour, Tom Collier, Michele Follen, Rebecca Richards-Kortum, “Fiber-Optic Confocal Reflectance Microscope With Miniature Objective for In Vivo Imaging of Human Tissues,” IEEE Transactions on biomedical engineering, vol. 49, no. 10, October 2002.
【12】 陳柏菁,詹國禎,“共焦顯微術系統之設計與裝置,” 國立台灣大學電機工程研究所碩士論文,2002年6月。
【13】 Kebin Shi, Peng Li, Shizhuo Yin, and Zhiwen Liu “chromatic confocal microscopy using supercontinuum light” Optics Express 2097, Vol. 12, No. 10, 17 May 2004.
【14】 J. M. Huntley, “Noise-immune phase unwrapping algorithm,” Applied Optics, Vol.28, 3268-3270, 1989.
【15】 劉建宏, “光學影像檢測模組之開發與應用,” 國立台灣大學機械工程研究所碩士論文,2002年7月。
【16】 曾秉儒,“三維影像快速量測系統,”國立台灣大學機械工程研究所碩士論文,2000年6月。
【17】 Towers D. P., Judge T. R. and Bryanston-Cross P J., “Automatic Interferogram Analysis Techniques Applied to Quasi-heterodyne Holography and ESPI,” Optics and Laser in Engineering. Vol. 14, 239-281, 1991.
【18】 K. Creath, “Phase-measurement interferometry techniques,” Progress in Optics, Vol. XXVI, 351-393, 1988.
【19】 吳佳信, “三次元輪廓線上量測技術的研究,” 私立中原大學機械工程研究所碩士論文, 1993年6月。
【20】 蔡怡庭, “光學相位量測暨影像處理技術在電子構裝上之應用,”國立台灣大學應用力學研究所碩士論文, 2000年7月。
【21】 W. W. Macy, “Two-dimensional fringe-pattern analysis,” Applied Optics, Vol.22, 3898-3901, 1983.
【22】 Song Zhang “High-speed 3-D Shape Measurement Based on Digital Fringe Projection Technique” State University of New York at Stony Brook, May 2003.
【23】 J. M. Huntley, “Noise-immune phase unwrapping algorithm,” Applied Optics, Vol.28, 3268- 3270, 1989.
【24】 R. M. Goldstein, H. A. Zebker and C. L. Werner, “Satellite radar interferometry : two-dimensional phase unwrappin,” Radio Sci. Vol.23, p.713~p.720, 1988.
【25】 Dennis C. Ghiglia and Mark D. Pritt, Two-dimensional phase unwrapping : theory, algorithms, and software, Wiley, ISBN 0471249351, 1998.
【26】 R. Cusack, J. M. Huntley, and H. T. Goldrein, “Improved noise-immune phase unwrapping algorithm,” Applied Optics, Vol. 34, No. 5, 781-789, 1995.
【27】 D. C. Ghiglia and L. A. Romero, “Minimum Lp-norm two- dimensional phase unwrapping,” Journal of the Optical Society of America A, Vol. 13, 1-15, 1996.
【28】 T. J. Flynn, “Consistent 2-D phase unwrapping guided by a quality map” Proceedings of the 1996 International Geoscience and Remote Sensing Symposium, Lincoln, NE, 2057-2059, 1996.
【29】 Xian-Yu Su, Wen-Sen Zhou, “Automated phase-measuring profilometry using defocused projection of a Ronchi grating,” Optics Communications 94, 561-573, 1992.
【30】 Chengping Zhang, “Microscopic phase-shifting profilometry based on digital micromirror device technology,” Applied Optics Vol.41, No. 28, 1 October 2002.
【31】 范光照、章明、姚宏宗、許智欽、鄭正元,“逆向工程技術與應用,”高立圖書,2003。
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/32272-
dc.description.abstract隨著電子產業的微小化,光學量測技術紛紛朝向微小尺寸表面量測發展。本研究之目的在開發研究高工件適應性的微機械元件三維輪廓尺寸量測系統-光纖立體顯微術(Image Fiber Stereo Microscopy),在現有基礎上提出了一種微三維逆向工程測試理論及系統設計方法。
本研究主要針對微三維工件做高效率的檢測而發展的一種全新開發檢測技術,此系統利用了結構光及相位移法原理,為一種新式數位結構光立體顯微術,利用了影像光纖傳像束所具有任意調整方向及長光路的優點,取代傳統大量的透鏡組成,直接將結構條紋光傳遞至量測物件上,因此整體模組化的量測頭也可以有效的縮小體積及移動方向,由實驗結果可知,此套系統可有效的對如微機電元件之類mm~μm等級的量測物件提供良好的量測方案。
經由選擇適合的條紋結構光週期,本系統可達到約5μm的量測準確度及2μm的量測標準差。
zh_TW
dc.description.abstractAs the minimization of electric components spreads out, optical measurement techniques are developed toward micro-scale profile measurement. This research is proposed to construct a prototype of high flexibility precision 3D measurement system, Image Fiber Stereo Microscopy, for the purpose of profile and dimension of micro components. It provides the concept and system design of micro 3D reverse engineering.
On the basis of the principle of structured light and phase shifting, a novel digital stereomicroscopes system for micro-3D inspection is presented in this research. Because the image fiber has many advantages like direction changing and long distance transmitting without extra optics, this system also adopts it to project the structured light instead of the pure optical systems. Thus, the measurement head is very small, the measurement distance and orientation could be changed expediently. Experiments showed this is a useful system to measure the 3D profile of meso- to micro-scaled parts, such as the MEMS product. Through choosing appropriate pitch of the structure light, the accuracy and standard deviation σ of the system can reach 5μm and 2μm.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-13T03:40:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2006
en
dc.description.tableofcontents摘 要 I
Abstract II
目錄 III
圖表目錄 VII
第一章 緒論 1
1-1 研究緣起與目的 1
1-2 文獻回顧 2
1-3 研究方法與內容概要 11
第二章 影像處理技術 12
2-1 前言 12
2-2 數位影像處理的基本概念 12
2-3 系統量測誤差源及改善方法 14
2-4 影像空間迴旋積分 16
2-4-1 平均濾波法(Mean Filter) 18
2-5 平均濾波法的應用 20
第三章 相位移量測技術 29
3-1 前言 29
3-2 相移法原理 30
3-2-1 三步相移法 32
3-2-2 四步相移法 33
3-2-3 五步相移法 34
3-2-4 四步相移法相位建立過程 35
3-3 相位重建技術 38
3-3-1 不連續源(Discontinuity Source)探討 41
3-3-2 與路徑相關的相位重建演算法 43
3-3-2-1 支線切割演算法(Branch Cut Method) 43
3-3-2-2 影像品質導引演算法(Quality-Guided Method) 49
3-3-3 與路徑無關的相位重建演算法 50
3-4 相位重建演算法的比較與討論 51
第四章 量測系統設計 53
4-1 系統概述 53
4-2 光路系統設計 54
4-2-1 遠心光路系統 54
4-2-1-1 物方遠心光路 56
4-2-1-2 像方遠心光路 56
4-2-1-3 物方像方遠心光路 57
4-2-2 光纖傳像束 60
4-2-3 DMD技術 62
4-2-4 模組化探頭設計 64
4-3 實驗軟體部分 69
4-3-1 正弦強度(sinusoidal intensity)數位條紋結構光 69
4-3-2 四步相位移法處理程式 70
4-4 相位量測重建機制 72
4-4-1 基準面迴歸 72
4-4-2 相位轉換尺寸機制 74
第五章 實驗程序與結果分析 76
5-1 實驗設置 76
5-2 量測系統校正機制及討論 77
5-3 轉換因子K值討論 79
5-3-1 K值的取得及條紋週期之關係 79
5-3-2 量測範圍均勻度分析及補償方式 87
5-4 微小物件量測 91
5-4-1 多種塊規階高尺寸量測 91
5-4-2 V型槽的尺寸量測 97
5-4-3 印刷電路板的錫高尺寸量測 104
5-4-4 硬幣形貌量測 107
5-4-5 小球形貌量測 109
第六章 結論與討論 112
6-1 結論 112
6-2 討論 112
參考文獻 116
dc.language.isozh-TW
dc.title以DLP發展光纖立體顯微量測系統之研究zh_TW
dc.titleResearch on a DLP-Based Image Fiber Stereomicroscopeen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear94-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee陳亮嘉(Liang-Chia Chen),修芳仲(Fang-Jung Shiou)
dc.subject.keyword相移法,光纖傳像束,微三維形貌,zh_TW
dc.subject.keywordphase-shifting method,Image fiber bundle,Micro 3D profile,en
dc.relation.page119
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2006-07-26
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept機械工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:機械工程學系

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