三维量测系统之研制课件

三維量測系統之研製指導教授：朱志良研究生：鄭雅方三維量測系統之研製指導教授：朱志良大綱前言一維雷射聚焦感測器二維影像量測光路設計與實際架設實驗測試未來計畫結論大綱前言前言(1/2)優點缺點接觸式沒有傾斜與對焦的問題不適合軟薄及微型工件不易受環境的影響探頭半徑需補正不易受反射率的影響磨耗損壞接觸力的控制非接觸式適合軟薄及微型工件易受環境的影響不需探頭半徑補正易受反射率的影響不會磨耗損害傾斜與對焦的問題無接觸力的問題前言(1/2)優點缺點接觸式沒有傾斜與對焦的問題不適合軟薄及前言(2/2)當今市售的光碟機內之讀取頭，其內含光學元件、現成的光路設計與聚焦特性，更適合應用在光學量測方面，加上成本低廉，使近年利用雷射讀取頭作為量測應用的研究不斷。由於CCD攝影機的解析度、放大倍率、影像擷取速度都隨著科技不斷提升，然而有許多學著陸續提出影像分析之研究。因此本研究應用DVD光學讀取頭作為感測儀器，並結合CCD攝影機研製一套具雷射聚焦探頭與二維影像量測功能的三維量測系統。前言(2/2)當今市售的光碟機內之讀取頭，其內含光學元件、現一維雷射聚焦感測器-量測原理(1/2)用光碟機內讀取頭光路基礎，作為一自由度量測探頭原理。上圖為光學讀取頭的內部結構。一維雷射聚焦感測器-量測原理(1/2)用光碟機內讀取頭光路一維雷射聚焦感測器-原理示意圖(2/2)量測原理像散法四象限感測器之訊號處理與S-曲線一維雷射聚焦感測器-原理示意圖(2/2)量測原理像散法四象限二維影像量測-量測原理(1/3)二維影像量測系統乃是利用CCD攝影機研製而成，其影像處理原理是將任何視訊源轉換成類比訊號。此訊號經過影像處理卡，將此類比式的訊號轉換成數位式的訊號，並儲存於電腦中。二維影像量測-量測原理(1/3)二維影像量測系統乃是利用C二維影像量測-原理示意圖(2/3)數位化影像相對於螢幕座標示意圖影像經數位化後，透過影像處理卡，從電腦上所得到的影像資料乃是一個個像素所組成的資料群，而每個像素都有所代表特定的座標，並對應於被攝物表面的某一點。二維影像量測-原理示意圖(2/3)數位化影像相對於螢幕座標示二維影像量測-全彩影像(3/3)全彩影像二維影像量測-全彩影像(3/3)全彩影像光路設計與實驗架設(1/2)光路設計示意圖光路設計與實驗架設(1/2)光路設計示意圖光路設計與實驗架設(2/2)整體尺寸大小為10cm(長)*10cm(寬)CCDDVDLEDTube

LensNPBSObjectiveSurfacePBS光路設計與實驗架設(2/2)整體尺寸大小為10cm(長)*1實驗測試(1/3)標準片實驗測試(1/3)標準片實驗測試-光點大小(2/3)10倍顯微物鏡DVD顯微物鏡實驗測試-光點大小(2/3)10倍顯微物鏡DVD顯微物鏡實驗測試-表面情況(3/3)10倍物鏡量測工件表面實驗測試-表面情況(3/3)10倍物鏡量測工件表面未來計畫-濾波片(1/2)Short

passfilter

600nm未來計畫-濾波片(1/2)Shortpassfilter未來計畫-網路攝影機(webcamera)(2/2)網路攝影機實際圖未來計畫-網路攝影機(webcamera)(2/2)網路結論利用光學讀取頭為光路基礎，並改良研製成光學式位移感測器，直接量測待測物之直線位移，並可得知物體表面形貌，並配合CCD攝影機所捕捉的影像轉換為數位訊號，對此訊號進行運算分析，即可量微小工件表面。進一步完成一套三維量測系統。結論利用光學讀取頭為光路基礎，並改良研製成光學式位移感測器，Thankyouforyourattention!Thankyouforyourattention!三維量測系統之研製指導教授：朱志良研究生：鄭雅方三維量測系統之研製指導教授：朱志良大綱前言一維雷射聚焦感測器二維影像量測光路設計與實際架設實驗測試未來計畫結論大綱前言前言(1/2)優點缺點接觸式沒有傾斜與對焦的問題不適合軟薄及微型工件不易受環境的影響探頭半徑需補正不易受反射率的影響磨耗損壞接觸力的控制非接觸式適合軟薄及微型工件易受環境的影響不需探頭半徑補正易受反射率的影響不會磨耗損害傾斜與對焦的問題無接觸力的問題前言(1/2)優點缺點接觸式沒有傾斜與對焦的問題不適合軟薄及前言(2/2)當今市售的光碟機內之讀取頭，其內含光學元件、現成的光路設計與聚焦特性，更適合應用在光學量測方面，加上成本低廉，使近年利用雷射讀取頭作為量測應用的研究不斷。由於CCD攝影機的解析度、放大倍率、影像擷取速度都隨著科技不斷提升，然而有許多學著陸續提出影像分析之研究。因此本研究應用DVD光學讀取頭作為感測儀器，並結合CCD攝影機研製一套具雷射聚焦探頭與二維影像量測功能的三維量測系統。前言(2/2)當今市售的光碟機內之讀取頭，其內含光學元件、現一維雷射聚焦感測器-量測原理(1/2)用光碟機內讀取頭光路基礎，作為一自由度量測探頭原理。上圖為光學讀取頭的內部結構。一維雷射聚焦感測器-量測原理(1/2)用光碟機內讀取頭光路一維雷射聚焦感測器-原理示意圖(2/2)量測原理像散法四象限感測器之訊號處理與S-曲線一維雷射聚焦感測器-原理示意圖(2/2)量測原理像散法四象限二維影像量測-量測原理(1/3)二維影像量測系統乃是利用CCD攝影機研製而成，其影像處理原理是將任何視訊源轉換成類比訊號。此訊號經過影像處理卡，將此類比式的訊號轉換成數位式的訊號，並儲存於電腦中。二維影像量測-量測原理(1/3)二維影像量測系統乃是利用C二維影像量測-原理示意圖(2/3)數位化影像相對於螢幕座標示意圖影像經數位化後，透過影像處理卡，從電腦上所得到的影像資料乃是一個個像素所組成的資料群，而每個像素都有所代表特定的座標，並對應於被攝物表面的某一點。二維影像量測-原理示意圖(2/3)數位化影像相對於螢幕座標示二維影像量測-全彩影像(3/3)全彩影像二維影像量測-全彩影像(3/3)全彩影像光路設計與實驗架設(1/2)光路設計示意圖光路設計與實驗架設(1/2)光路設計示意圖光路設計與實驗架設(2/2)整體尺寸大小為10cm(長)*10cm(寬)CCDDVDLEDTube

LensNPBSObjectiveSurfacePBS光路設計與實驗架設(2/2)整體尺寸大小為10cm(長)*1實驗測試(1/3)標準片實驗測試(1/3)標準片實驗測試-光點大小(2/3)10倍顯微物鏡DVD顯微物鏡實驗測試-光點大小(2/3)10倍顯微物鏡DVD顯微物鏡實驗測試-表面情況(3/3)10倍物鏡量測工件表面實驗測試-表面情況(3/3)10倍物鏡量測工件表面未來計畫-濾波片(1/2)Short

passfilter

600nm未來計畫-濾波片(1/2)Shortpassfilter未來計畫-網路攝影機(webcamera)(2/2)網路攝影機實際圖未來計畫-網路攝影機(webcamera)(2/2)網路結論利用光學讀取頭為光路基礎，並改良研製成光學式位移感測器，直接量測待測物