水果立體機械視覺分級系統之研究

Studies on Fruit Grading-System with Stereo Vision

李詩婷(Shi-Tin Lee)

指導教授 ： 李允中

國立臺灣大學/生物資源暨農學院/生物產業機電工程學研究所/碩士(2006年)

https://doi.org/10.6342/NTU.2006.02613

摘要

摘要
本論文發展出一個以平面影像估算立體深度的裝置與演算方法。本裝置由一組環狀鏡、圓錐鏡與照相機所組成。立體物體的360°影像經由環狀鏡反射至圓錐鏡，再投射到照相機的影像平面。利用一張這種影像與另一張正射影影像，可以估算出立體表面的空間座標，以作為立體影像重建。本研究以規則物體如長方柱、階梯圓柱、圓錐與番荔枝果實作實驗，水平方向的距離誤差為 2.5mm，垂直方向的距離誤差為 8 mm。以番荔枝果實而言，水平方向的相對誤差為 3% ，垂直方向則為 10% 。應用此種裝置與演算方法可以重建水果立體影像以便發展出依據形狀與大小的選別機械。

關鍵字

座標轉換 ； 影像處理 ； 影像重建 ； 分級

並列摘要

Abstract

In this thesis a new stereo vision device and an algorithm to estimate depth from the stereo were proposed. The device could obtain omni-directional images of three-dimensional objects, it consists a pair of conic mirrors and a CCD camera. The conic mirrors are configured such that the 360° image of an object is collected and then projected onto the camera. Using this image and with a normal project image the depth of object could be estimated. Experiments were carried out on some regular shape objects i.e. cube, cone and staged cylinder and a fruit sweet sop. The estimated spatial distance errors were 2.5mm, and 8 mm for points on the same horizontal plan and for points at different vertical distance respectively that meant 3% and 10% relative errors for the width and depth of a sweet sop respectively. The device developed could be used for the fruit grading system based on size and shapes.

並列關鍵字

stereo vision ； image process ； fruit grading system

參考文獻

柯建全、黃膺任、艾群。1999。應用影像處理檢測荔枝果皮之顏色變化。農業機械學刊8(1)：59-68。

郭興家、吳立仁、張允豪。1993。類神經網路應用於影像處理由於分級之研究。農業機械學刊8(1)：25-38。

黃膺任、李芳繁。1997。使用影像處理進行棗子分級之研究。農業機械學刊6(2)：15-23。

張鴻文、蕭介宗、李盛銘、洪梅珠。2000。以近紅外線及影像技術鑑別水稻品種。農業機械學刊9(4)：1-16。

引用鈦思科技股份有限公司代理美國The MathWorks的部分資料。2003。Image acquisition toolbox。