Chapter 4 系統架構與演算法
5.2 量測結果
針對不同物件進行量測與驗證本研究的可行性,量測物體包括半球形物體、
玩偶…等。
5.2.1 半球型物件
本研究物體為一半球型物件,此物件因其不連續點之存在,故使用一般之 相移術量測會產生相位模糊之問題,量測之結果如下所示:
(a) (b) (c)
圖 5-7 量測之三維形貌圖(a) 數位影像辨識量測法結果;(b)五步相移法之量 測結果;(c)本研究之演算法量測結果;
(a) (b) 圖 5-8 量測相位結果(a)相位封裝;(b)相位還原圖;
(a) (b) (c)
圖 5-9 半球物件高度資訊示意圖(a)剖線資訊位置示意圖;(b) 五步相移術剖 線資訊;(c)本研究之演算法剖線資訊;
由以上之結果可以發現,對於半球形之物件本研究之演算法結合五步相移 術以及數位影像辨識量測法,避免了數位影像辨識量測法之邊緣不清楚之問 題以及五步相移法的相位模糊問題。
5.2.2 鎚子頭模型量測
此量測物件為一錘子頭之模型,此量測物件由於高度關係變化之關係,造 成相移術在進行相位還原時產生部分缺失。
(a) (b) (c)
圖 5-10 鎚子頭三維形貌量測結果(a) 數位影像辨識量測法結果;(b) 五步相 移法之量測結果;(c)本研究之演算法量測結果;
由上圖可以發現數位影像辨識量測法仍然無法取得較佳之量測邊緣,而五 步相移法則由於相位還原所產生之問題,造成量測結果部分錯誤,而本演算 法則將此部分因相位還原所產生的錯誤進行補償。
(a) (b)
圖 5-11 量測相位結果(a)相位封裝;(b)相位還原圖;
(a) (b) (c)
圖 5-12 鎚子量測剖線圖 (a)剖線資訊位置示意圖;(b) 五步相移術剖線資
5.2.3 玩偶量測
此量測物件為玩偶模型,此物件有較複雜之邊界同時又包含許多自由曲面 之部分,藉由此物件可以檢視演算法對於複雜邊界以及多自由曲面的量測結 果。
(a) (b) (c)
圖 5-13 玩偶三維形貌量測資訊(a) 數位影像辨識量測法結果;(b) 五步相移 法之量測結果;(c)本研究之演算法量測結果;
由以上結果可以看出,數位影像辨識量測法對於物件的多個邊界的無法 有較完整的結果,而五步相移由於物件的階高限制,造成因相位模糊而使高 度資訊錯誤,本研究之演算法可將此問題進行補償。
(a) (b)
圖 5-14 量測相位結果(a)相位封裝;(b)相位還原圖;
(a) (b) (c) 圖 5-15 玩偶量測剖線圖 (a)剖線資訊位置示意圖;(b) 五步相移術剖線資
訊;(c)本研究之演算法剖線資訊;
由剖線途中可以清楚看出,五步相移雖然可以有極佳的邊緣出現,但是 由於相位模糊造成物件的高度資訊錯誤,而本演算法補償之後,可以將物件 錯誤的高度補償回來,得到真實高度並同時保有相移術之邊緣。
5.2.4 水五金量測
此量測物件為工業產品之水五金,藉由量測此物件可以檢視此法應用於 工業量測之可能性。
(a) (b) (c)
(a) (b) 圖 5-17 量測相位結果(a)相位封裝;(b)相位還原圖;
(a) (b) (c)
圖 5-18 水五金量測剖線圖 (a)剖線資訊位置示意圖;(b) 五步相移術剖線資 訊;(c)本研究之演算法剖線資訊;
由以上的結果可以發現,本系統可用於工業產品之檢測及量測,相較於雷 射光斑數位影像辨識,本研究有更佳的量測解析,可提供更多的量測物件的 細節,達到瑕疵檢測的目的。