第五章 結論與未來工作
5.2 未來工作
1. 當失焦距離拉遠、光照度不足或是儀器本身精密度不足時，如何
強化且確保其捕捉頻率的準確性、可靠度和穩定性，是未來探討 的主題。
2. 波長和方塊區的邊長相去不遠的波模組，也會被抹除部分能 量，故需要嘗試其他不同的灰階值計算方法。
3. 將此方法量化並應用到實際工程的例子中，發展其價值。
參考文獻
1. 陳興，振動量測，機械月刊，vol. 21，第 11 期，pp. 184-202，1995.
2. Victor Wowk, Machinery vibration: measurement and analysis, McGraw-Hill Professional, 1991.
3. Rao, J. S., vibratory condition monitoring of machines, CRC Press, 2000.
4. 謝華棣，振動量測技術及其應用，機械月刊，vol. 20，第 12 期，
pp. 229-236，1994.
5. 黃少琦，用個人電腦作機械振動頻譜量測與監測，機械月刊，
vol.20，第 7 期，pp. 233-237，1994.
6. 宮紹華，工具機振動問題的解析，機械月刊，vol. 17，第 4 期，
pp. 150-161，1991.
7. Sims, J. R., A. N. Durney, and C. C. Smith, “Design of Mechatronic Systems with Aliased Plant Modes”, IEEE/ASME Transactions on Mechatronics, vol. 3, NO. 2, pp. 144-149, June. 1988.
8. “Folded-Frequency Calculator”, Application Note 3716, maxim integrated, Dec. 2005.
9. Jeng, Y. N. and C. H. Wu, “Frequency Identification of Vibration Signal Using Video Camera Image Data”, Sensors, 2012, 12, 13871-13898.
10. 許耀文，“物體震動之影像訊號的強化研究”，國立成功大學航空 太空工程學系碩士論文，June. 2012.
11. 邱建良，“光學Moire疊紋檢測在身體穴道脈動之應用”，國立中央 大學光電科學研究所碩士論文，June. 2000.
12. 方維倫、孫志銘、王傳蔚、蔡明翰，“CMOS MEMS 微感測器之 設計、製造、與整合”，產學合作暨成果發表專刊.
13. 許智超，“訊號處理對偵測引擎瑕疵之研究”，國立成功大學系統 與船舶機電工程學系碩士論文，June. 2005.
14. 蔡明建，“不同感測器於結構實驗模態分析之比較”，國立屏東科 技大學機械工程學系碩士論文，July. 2004.
15. 張志宏，“應用加速規、麥克風和高速攝影機量測機械系統訊號之 振動頻譜分析”，國立成功大學航空太空工程學系碩士論文，June.
2009.
16. 黃嘉銘，“聲音及振動訊號之時頻分析”，國立成功大學航空太空 工程學系碩士論文，June. 2007.
17. Jeng, Y. N., T. M. Yang, C. H. Chang, and H. J. Hong,
“Time-Frequency Analysis of Vibration Data of a Motorcycle System Operation”, 25th中國機械工程學會, 2007.
18. Jeng, Y. N., T. M. Yang, and C. H. Wu, “Low-Frequency Analysis of Acoustic and Vibration Data of a Remote Control Electronic Helicopter”, In Proceedings of the 47th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Orlando, FL, USA, 5–8 January 2009.
19. Jeng, Y. N., C. H. Wu, and T. M. Yang, “Vibration Analysis of Small
Unmanned Aircrafts via Image Data”‚ In Proceedings of the 27th AIAA Aerodynamic Measurement Technology and Ground Testing Conference, Chicago, IL, USA, 28 June–1 July 2010.
20. Jeng, Y. N., C. H. Wu, C. H. Cheng, T. M. Yang, and H. C. Hung‚
“Low Frequency Vibration Data Analysis via Digital Image Data of High Speed Camera”‚ In Proceedings of the 48th AIAA Aerospace Sciences Meeting, Orlando, FL, USA, 4–7 January 2010.
21. Jeng, Y. N., P. G. Huang, and H. Chen, “Wave Decomposition in Physical Space Using Iterative Moving Least Squares Methods”, In Proceedings of 11th National Computational Fluid Dynamics Conference, Tai-Tung, Paper No. CFD11-0107, Aug. 2004.
22. Jeng, Y. N., Y. C. Cheng, and T. M. Yang, “Wave Decomposition Across Discontinuity Using Iterative Moving Least Squares Methods”, In Proceedings of 11th National Computational Fluid Dynamics Conference, Tai-Tung, Paper No. CFD11-0110, Aug. 2004.
23. Jeng, Y. N. and P. G. Huang, “Evaluation of Derivatives from Composite Wave via Iterative Filter and A Numerical Method of Solving Partial Differential Equations”, In Proceedings of 11th National Computational Fluid Dynamics Conference, Tai-Tung, Paper No. CFD11-0111, Aug. 2004.
24. Jeng, Y. N. and Y. C. Cheng, “A Simple Strategy to Evaluate the Frequency Spectrum of a Time Series Data with Non-Uniform Intervals”, Transactions of the Aeronautical and Astronautic Society of the Republic of China, vol. 36, No. 3, pp. 207–214, 2004.
25. 楊宗明，“應用離散移動式最小平方法誤差法於疊代式高/低通濾
波器“，國立成功大學航空太空工程學系碩士論文，July. 2004.
26. Huynh, T., “Accurate Monotone Cubic Interpolation”, SIAM Journal on Numerical Analysis, vol. 30, no.1, pp. 57-100, Feb.1993.
27. Jeng, Y. N. and Y. C. Cheng, “A Short Time Fourier Transform For A Time Series Data String”, Transactions of the Aeronautical and Astronautical Society of the Republic of China, in press, J. Aero.
Astro. & Aviation. Ser. A 39, pp. 117-128, 2007.
28. 林旻頡，“應用隆奇等間距條紋之數位影像數據於量測機械振動之 初步探討“，國立成功大學航空太空工程學系碩士論文，July. 2011.
結果附圖
圖 2.1 高速攝影機
圖 2.2 加速規
圖 2.3 NI USB-6210 資料擷取卡
圖 2.4 電源供應器
圖 2.5 LED 燈源
圖 2.6 激震器
圖 2.7 訊號產生器
圖 2.8 訊號放大器
圖 2.9 遙控電動直昇機
圖 2.10 LED 燈源實驗架設圖
圖 2.11 LED 區塊定位
圖 2.12 激振器實驗架設圖
圖 2.13 激振器區塊定位
圖 2.14 直昇機實驗架設圖
圖 2.15 影像強化貼紙
圖 2.16 直昇機區塊定位
圖 3.1 疊代高斯法過渡區隨疊代次數的增加，縮小其過渡區的寬度。
圖 3.2 兩端有誤差，則需要將兩端的數據移除，才能得到好的結果。
圖 3.3 低誤差頻譜法與其它頻譜法之誤差比較。
圖 3.4 在正方形區的 50 x 50 像素之灰階總和，將當作正方型中 心點的近似灰階值。
圖 3.5 上圖之正方形區的灰階總和有約 100000 灰階的變化量，
且含有非週期的變化趨勢線。
圖 3.6 影像加強貼紙配上白色背景
圖 3.7 LED 燈源配上黑色背景 a
b
圖 4.1 (a)激振器灰階累加值原始數據(b)加速規灰階值加值原始數據。
a
b
圖 4.2 (a)平均值計算法三角形區域灰階累加值原始數據 (b)平均值計 算法正方形區域灰階累加值原始數據。
a
b
圖 4.3 (a) FFT 轉換之影像數據頻譜 (b) FFT 轉換之加速規數據頻譜。
a b
c
圖 4.4 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 40Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 1m，計算方法：(a)平均值計算 法正方形區域 (b) 數據偏差計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域。
a b
c d
圖 4.5 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 40Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 0.6m，計算方法：(a)平均值計算 法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法正方 形區域 (d)數據偏差計算法三角形區域。
a b
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圖 4.6 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 40Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 2m，計算方法：(a)平均值計算 法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法三角 形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
c d
圖 4.7 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 40Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 3m，計算方法：(a)平均值計算 法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法三角 形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
c d
圖 4.8 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 70Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 1m，計算方法：(a)平均值計算 法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法三角 形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
c d
圖 4.9 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 70Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 0.6m，計算方法：(a)平均值計算 法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法三角 形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
c d
圖 4.10 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 70Hz，白色背 景，焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 2m，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
c d
圖 4.11 激振器在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 70Hz，白色背景，
焦距 1m，高速攝影機與激振器距離 3m，計算方法：(a)平均值計算 法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法三角 形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a
b
圖 4.12 (a) 平均值計算法正方形區域灰階累加值原始數據(b)平均值 計算法三角形區域灰階累加值原始數據。
a b
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圖 4.13 LED 燈源在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 10Hz，黑色背 景，焦距 0.3m，高速攝影機與 LED 燈源距離 0.3m，計算方法：(a) 平均值計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差 計算法三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
c d
圖 4.14 LED 燈源在不同計算方式之頻譜圖，輸入頻率 70Hz，黑色背 景，焦距 0.3m，高速攝影機與 LED 燈源距離 0.3m，計算方法：(a) 平均值計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差 計算法三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域。
a b
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e
圖 4.15 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
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e
圖 4.16 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
c d
e
圖 4.17 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
c d
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圖 4.18 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
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圖 4.19 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
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圖 4.20 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
c d
e
圖 4.21 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
c d
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圖 4.22 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a B
c D
e
圖 4.23 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。
a b
c d
e
圖 4.24 電動直昇機在不同計算方式之頻譜圖，計算方法：(a)平均值 計算法三角形區域 (b)平均值計算法正方形區域 (c)數據偏差計算法 三角形區域 (d)數據偏差計算法正方形區域 (e)加速規數據。