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研究生: 陳凱傑
Kai-Chieh Chen
論文名稱: 柴油引擎共軌系統回流管套光學檢測系統之開發
Development of an Optical Inspection System for the Back Flow Tube of Diesel Common Rail System
指導教授: 修芳仲
Fang-Jung Shiou
口試委員: 鄧昭瑞
Geo-Ry Tang
何清華
Ching-Hwa Ho
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工程學院 - 機械工程系
Department of Mechanical Engineering
論文出版年: 2012
畢業學年度: 100
語文別: 中文
論文頁數: 81
中文關鍵詞: 自動化光學檢測回流管套瑕疵檢測
外文關鍵詞: Automatic Optical Inspection, Back Flow Tube, Defect Inspection
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本研究旨在開發一套自動化光學檢測系統,目的是檢測金屬材質之回流管套大端面、小端面及側面的瑕疵。開發完成的設備為一龍門式移動平台,搭載一組五百萬像素的互補式金屬氧化物半導體(CMOS)攝影機與25mm鏡頭,將回流管套以氣壓夾頭固定搭配旋轉平台,並搭配一LED環型光進行影像擷取。本研究利用美商國家儀器套裝軟體LabVIEW,自行撰寫圖控介面來操作機構之運動與定位,並進行影像處理與分析。透過本系統可在二十二秒內,有效完成回流管套大端面、小端面及側面的外觀瑕疵檢測。


The thesis is to develop an automatic optical inspection system which inspects defects of top surface, bottom surface and lateral surface for the back flow tube. The developed system includes a X-Y-θ stages, with a complementary metal oxide semiconductor camera (CMOS) of 5 million pixels, and 25mm zoom lens. An air chuck was used to fix the back flow tube mounted on a rotary stage. A LED diffused ring light source was used to grab images. The interface of the system was programmed with the National Instrument LabVIEW software which controls the motion, data acquisition of the system, image processing and analysis. According to the experiments, the developed system can inspect the defects of top surface, bottom surface and lateral surface for the back flow tube in 22 seconds with satisfactory result.

摘要 I Abstract II 誌謝 III 目錄 IV 圖索引 VII 表索引 XI 第一章 緒論 1 1.1 研究動機與目的 1 1.2 研究方法 2 1.3 文獻探討 3 1.4 全文架構 5 第二章 柴油引擎共軌系統回流管套介紹 6 2.1 柴油引擎 6 2.2 柴油系統 8 2.2.1 柱塞式噴射泵浦系統 8 2.2.2 共軌式噴射系統 9 2.3 回流管套現行檢驗方法 10 第三章 實驗設備之開發 12 3.1 實驗系統建置 12 3.2 影像擷取模組 13 3.2.1 攝影機 14 3.2.2 鏡頭 15 3.2.3 光源與照明 17 3.3 運動平台模組 19 3.3.1 步進馬達 19 3.3.2 運動平台 20 3.4 氣壓夾爪旋轉模組 21 3.5 電控模組 22 3.5.1 驅動器 22 3.5.2 運動控制卡與集線盒 23 第四章 特徵瑕疵檢測方法 25 4.1 影像處理流程 25 4.2 空間域影像處理 25 4.2.1 影像強化 26 4.2.2 圓偵測 28 4.2.3 邊緣偵測 28 4.2.4 二值化與自動二值化 30 4.2.5 高斯低通濾波器 32 4.2.6 均值濾波器 32 4.3 頻率域影像處理 33 4.3.1 Haar離散小波轉換 34 4.3.2 離散傅立葉轉換 37 4.4 影像演算法 38 4.4.1 端面演算法一 39 4.4.2 端面演算法二 46 4.4.3 端面演算法三 57 第五章 人機介面與實驗結果 67 5.1 人機介面 67 5.2 實驗結果 68 第六章 結論與未來展望 74 6.1 結論 74 6.2 未來展望 74 參考文獻 76 附錄一 AISUS U500 CMOS規格 78 附錄二 TR-515B驅動器規格表 79 附錄三 NI-7344運動控制卡詳細規格 80

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