• 學位論文

應用臉部特徵偵測追蹤系統於盲多重障礙者溝通輔具改良之研究

本文旨在應用臉部特徵偵測追蹤系統改良盲多重障礙者溝通輔具，以協助盲多重障礙者在日常生活中無法透過言語或文字等方式對親人或外界做溝通之困難處境的問題。 研究中首先藉由筆記型電腦上的Webcam鏡頭擷取出頭部擺動的影像，透過Haar演算法進行臉部特徵之鼻子偵測與追蹤，並藉由鼻子中心位置移動計算頭部轉動角度並辨認擺動方向作拼音、組字與除錯等運算，最後結合語音合成編輯系統進行發聲或文字輸出，完成應用臉部特徵偵測追蹤系統於盲多重障礙者溝通輔具改良之研究。 本文研究成果可改善盲多重障礙者直接利用臉部特徵偵測追蹤系統執行語音合成發聲溝通，除了增加盲多重障礙者在日常生活使用溝通輔具的便利性外，亦可協助改善盲多重障礙者與親人及外界做溝通上的困境，並可創造盲多重障礙者更多自我學習能力和良好的獨立自主生活。

• 學位論文

液體霧化對流場表現之影響

近年來大面積平面蝕刻加工越來越廣泛，隨著平面蝕刻加工面積的變大，產生許多蝕刻速率不均等的現象，本文著重在討論使用均流霧化噴頭進行汰換率增加的噴流，所造成之流場之變化，與其變化之克服。 本文之中先進行了該實驗器具的可重複性測試，在接下來進行出口與進口端的比較，在固定高度下改變壓力與流量時，其改變所影響之相對關係，最後就當流場之受到霧化噴流撞擊時所發生之現象與其深度進行測量，使其增加液體汰換率時也不會使得噴流直接撞擊工件表面，造成工件表面液壓不均狀態，以便解決大面積平面蝕刻時所發生的流場汰換率不均以及流場表面壓力不均之問題。

• 學位論文

基於布拉格光纖光柵之介尺度三維量測研究

全球當前量測技術於介尺度三維量測上遭遇到瓶頸。過去十年，全球各主要國家的研究組織進行多項與探頭感測器相關的研究工作，但並沒有太大的突破，例如燃油噴嘴孔徑的三維形貌量測，沒有適當儀器可得知元件之加工精密度，主要原因在於提出的方法及設計，無法應用在高深寬比的結構上。 本研究提出一種高靈敏度的光纖探針式探頭光學感測技術，可應用於介尺度之特徵結構，基於布拉格光纖光柵原理，搭配光學相位感測及解相位技術，利用雷射干涉儀（HP5529A）提供位移量測標準，以壓電柱提供增量位移，預期可大幅提昇探針式探頭感測技術的位移解析度，降低量測的不確定性。 預行程是探針式探頭感測器主要的誤差來源，本系統量測過程僅需判斷探針式頭觸發之訊號，側向預行程可達10奈米，突破了澳洲學者Ji無法解析探頭側向加載過程之情形，並可提升量測的準確度並節省量測時間。該技術具有建構容易、成本低及解析度高等優勢。

• 學位論文

共路徑雷射光學尺及其在複合式奈米定位平台之研究

習用的雷射光學尺光路架構都是非共路徑架構，由於量測光束與參考光束行進的路徑不同，造成無法有效排除環境造成的誤差，使得雷射光學尺的準確度因為環境因素擾動的影響而大幅下降。本文提出一種共路徑光路架構的雷射光學尺。共路徑光路尺可有效的消滅因為環境擾動造成量測訊號的影響，在奈米量測技術上極具有潛力。 本論文主要目的係為了建立本實驗室於雷射光學尺與微型三次元探頭系統性能驗證之奈米定位平台。該定位平台由長行程步進馬達與奈米壓電定位平台兩個子系統所組成，並採用本實驗室所研發之共路徑雷射光學尺做為其位置回授子系統，透過NI LabVIEW程式進行三個子系統的整合。 實驗結果顯示，一般具有擾動環境條件下，共路徑雷射光學尺在三小時內其位移飄移量在最大誤差量為約3.95 nm以內，位移量測解析度估計為0.6 nm。每步100 nm、總行程1um步階量測中，誤差標準差為0.8 nm。

• 學位論文

玻璃Fresnel透鏡之設計及製作

由於人口不斷的成長，使得整體能源的需求量不斷的創下新高，因此，綠色能源將是未來的發展趨勢，其中太陽能為最具有發展潛力的綠色能源之一。現今，高聚光型太陽能電池所使用的聚光透鏡，因模具加工及成形上的問題以塑膠材料為主；但是，塑膠材料長期受到陽光照射會產生黃化現象，使得光電轉換效率降低。 本研究主要以玻璃模造方式設計、製作等高菲涅爾透鏡，使高聚光太陽能電池能在無二次透鏡下，達到均勻的接收光能量。設計改善了傳統高聚光菲涅爾透鏡以二次透鏡校正光學路徑於接收器上，導致光能量因多了一層透鏡而增加損耗以及尺寸的困難，由於玻璃模造被視為最有機會量產玻璃繞射光學元件的方法之一，因此製程採用玻璃模造進行加工菲涅爾透鏡，改善了玻璃菲涅爾微結構加工困難的缺點。 本論文成功的使用玻璃模造法設計、製作菲涅爾透鏡。透過分層概念設計ψ150mm等高菲涅爾透鏡，經光學模擬分析後光通率可達到74.5﹪。由於研究經費有限的緣故，將相同設計概念縮小尺寸至ψ15mm；再加以設計及加工此菲涅爾模具，接著使用開放式玻璃模造製程加工玻璃菲涅爾透鏡，以K-CSK120玻璃球面預形體，在最佳溫度600℃時，完成轉寫率約為99﹪之ψ15mm玻璃菲涅爾透鏡。此玻璃菲涅爾透鏡能夠廣泛地長期應用於高聚光型Ⅲ-Ⅴ族太陽能電池，使光能夠通過玻璃菲涅爾透鏡後均勻分佈於太陽能電池上增加光電轉換效率。

• 學位論文

金屬表面粗糙度之偏振散射光量測技術

本論文主要是應用偏振散射光量測技術來分析金屬表面粗糙度，取代傳統的接觸式量測，可提高粗糙度量測的速度及精確性。本論文所設計的系統為非接觸式量測，所以不會傷及工件表面且具有便利性佳及設備價格低廉等優點。量測系統使用高準直性之綠光雷射照射金屬表面，以CCD攝影機量測表面粗糙度散射光分佈，藉不同的量測角度位置之影像灰階值，經由計算後即可獲得散射光與表面粗糙度之間的關係。本論文使用6個標準金屬表面粗糙度試片進行實驗，其粗糙度為Ra = 0.05 μm、Ra = 0.1 μm、Ra = 0.2 μm、Ra = 0.4 μm、Ra = 0.8 μm、Ra = 1.6 μm。由不同偏振光源散射情況所獲得的光強分佈值並利用電腦程式進行分析，其結果顯示與金屬表面粗糙度Ra有良好的相關性，並將結果與金相顯微鏡量測的影像比較。此外，本文亦使用時域有限差分法來模擬金屬表面粗糙度的散射光場，藉以瞭解整個散射光場的情況。因此，本論文建構之非接觸式表面散射光量測儀，得以評估量測精密機械及光學元件的表面粗糙度。

• 學位論文

應用聲母簡化注音輸入法改善盲多重障礙者溝通輔具輸入效率之研究

本文旨在應用聲母簡化注音輸入法改善盲多重障礙者溝通輔具輸入效率之研究，研究中首先藉由影像裝置擷取頭部擺動影像，經由Haar臉部特徵偵測追蹤系統，藉由臉部之鼻子特徵中心位置與移動角度計算頭部擺動方向，並應用聲母簡化注音輸入法結合語音合成編輯系統發聲並同時進行文字輸出，完成與外界溝通之目的。由於聲母簡化注音輸入法常產生一對多組詞的問題，本研究利用詞的最後一個字之完整注音符號，建立一對一的詞庫，解決盲多重障礙者利用擺頭操作溝通輔具不易選詞的問題。 研究中除了測試所完成Haar臉部特徵偵測追蹤系統結合聲母簡化注音輸入法之溝通輔具外，亦比較以往利用Haar臉部特徵偵測追蹤系統結合一般注音輸入法之溝通輔具的輸入效率，比較結果顯示，使用Haar臉部特徵偵測追蹤系統透過聲母簡化注音輸入法比透過一般注音輸入法之輔具，提高53.61%的輸入效率，有效改善盲多重障礙者溝通輔具的輸入效率。 本研究成果不僅可減少盲多重障礙者擺頭次數，有效提升盲多重障礙者溝通輔具的輸入效率，亦可創造盲多重視障者優質化的學習和生活環境。