使用者介面設計

圖 3-47 為使用者操作介面，軟體建立環境為 Visual Studio Express 2013，軟 體語法為 C#，圖形化介面利用 Windows Form 設計工具。在使用者介面中，主要 區分為三大區域，分別是設定區域、量測操作區域、以及顯示區域，以下將進行 詳細介紹。

圖 3-47 使用者介面

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首先，在視窗左上角為靜態處理(Static process)區域，如圖 3-48。裡面包含三 個功能按鍵(Functional button)，分別為儲存影像(Save photo)、讀取影像(Read photos)、結束程式(Exit)。若想對當下影像進行靜態分析研究，可利用 Save photo 按鍵來擷取影像資訊，儲存檔案格式為.bmp 檔。Read photos 按鍵的功能是可以 讀取多張探針影像來做量測分析，輸出格式為 Excel 逗點分隔值檔案 (.csv)。最 後用結束本應用程式功能按鍵(Exit)退出。

圖 3-48 靜態處理區域

在視窗左側中間區塊欄位為量測操作區域，如圖 3-49，其中又區分為三個小 區域，包含攝影機功能(Camera functions)、偵測方法選擇(Method selection)、單軸 步進馬達控制器(One-axis stage controller)。在攝影機功能中包含三個功能按鍵，

分別為開始攝影(Start live)、裝置設定(Device settings)、與屬性(Properties)。當按 下開始攝影按鍵會將攝影機畫面顯示於介面右側的 Live view 視窗中，同時開始 按鍵中的文字會變更為 Stop live，如圖 3-50。再次按下 Stop live 按鍵，則會停止 攝影機拍攝。

圖 3-49 量測操作區域

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圖 3-50 開始拍攝模式

圖 3-51 為裝置設定視窗(Device settings)，基本預設模式如圖中所示，主要是 選擇攝影機型號，錄影格式為 RGB32 (1920×1080 HD)，幀速率(FPS)設定為 13.2。

屬性(Properties)為細部參數設定，包含白平衡、曝光率、影像增強等，而起始內 容為預設模式。

圖 3-51 裝置設定

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在偵測方法選擇(Method selection)區域中(圖 3-52)，M1 為本篇論文影像演算 偵測方法，邊緣偵測用 Scharr 運算元，次像素邊緣偵測採用重建法(Reconstruction method)。M2 為[7]作者群所提出的方法，利用 Canny 做邊緣偵測，並結合疊代的 曲線配適進行影像偵測。M3 與 M4 都是利用 Canny 邊緣偵測搭配部分區域效應 法(Partial area effect)對探針影像作處理，M3 方法適用於邊緣寬度較窄的情況，而 探針邊緣灰階漸層範圍較寬，所以 M4 省略邊緣點之梯度值要為鄰近一個像素的 最大值的判斷條件，以避免邊緣點被捨去而造成誤率上升。利用 Checkbox 物件 來勾選欲執行的偵測方法，預設勾選 M1，也可勾選 Select all 以執行全部方法。

圖 3-52 偵測方法選擇

在單軸步進馬達控制器介面中(圖 3-53)，有設計以下功能，包括向左移動 (Left)、向右移動(Right)、指定探針樣本位置(Go)、中線校正(Center correction)、

初 始 化 位 置 (Initialize location) 、 手動 量 測 (Manual detection) 、 自動 量 測 (Auto detection)。

圖 3-53 單軸步進馬達控制器區

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左移動(Left)與向右移動(Right)為控制步進馬達移動平台方向，移動平台解析 度為 1μm/pulse，探針尖端之間距約為 5mm。經研究測試後，將移動距離設為 5520 個脈波較為適當，可以確保每一支偵測到的探針皆完整呈現於畫面中。為了 方便探針的觀察，可利用指定探針樣本位置按鈕(Go)，在上方空白 Textbox 物件 中輸入探針位置。中線校正(Center correction)可使探針移至畫面中央位置，在量 測操作可選擇手動量測(Manual detection)與自動量測(Auto detection)，而右方 Sample(N)可輸入自動量測探針之數目，預設為 3 支探針，使用者僅能在自動量測 時可按下中斷量測(Stop)按鈕，而在其餘時間不能執行中斷按鈕。

圖 3-54 為顯示目前探針狀態的區域與呈現量測結果的視窗，說明項目包含 目前探針位置(Current sample)與此次的執行時間(Execution time)，其時間單位為 毫秒。下方為探針量測數據視窗(Results)，依據勾選的方法顯示探針量測的角度 (Angle)及半徑(Radius)。使用者介面右方為即時影像視窗(Live view)與影像擷取視 窗(Captured view)，當每次量測探針時，會將影像即時顯示於擷取視窗中，以方便 觀察或用於存檔紀錄。清除畫面(Clear window)可將量測數據視窗與擷取視窗清除。

圖 3-54 目前狀態與量測結果顯示區域

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