可攜式的機器視覺軟體模組系統之發展

Develope a Portable Software Modules for Machine Vision Systems

陳世賢(Shyh-Shyan Chen)

指導教授 ： 江行全

元智大學/工程學院/工業工程與管理學系/碩士(1994年)

摘要

在以往的機器視覺系統(Machine Vision System)中，因受限於影像處理
硬體的不同，造成軟體發展後的移植度大為降低。本研究主要在發展一可
攜式的機器視覺軟體模組系統。在研究中是以個人電腦（PC）為硬體，C
語言為發展軟體且影像資料為256灰階的影像處理系統為研究的對象。在
整個研究中本系統架構了低、中、高三個階層。首先在低階作業中，為避
免未來軟體模組程式中由於需做影像資料存取動作的頻繁，而升高與影像
卡的相關性。因此，是以個人電腦上的擴展記憶體(Expanded Memory)作
為大量影像資料的儲存區(Data Pools)，並發展與卡無關的基本單元函式
庫來存取此區的資料。其次，在擴展記憶體上的影像來源還是需透過影像
卡來擷取，所以研究中萃取出最少的影像卡基本功能，使得影像卡能取像
並能和擴展記憶體間做資料的搬移。將這些與卡相關的基本功能，與本研
究中所定義標準的與卡相關基本單元函式做一對應，製成前置命令處理程
式(Preprocessor)，當作本系統要架構在該影像處理系統使用時的介面(
Interface)處理。而在中階作業中，則應用了與卡無關的基本單元函式建
立了在本系統使用的影像處理的函式庫，與視覺系統需使用到的物體特徵
函式庫。而最後在高階作業中，可使用一應用程式在已完成介面的影像處
理系統來執行。則該應用程式只需將該影像系統的前置命令處理程式引進
，就可達到可攜的目的。至於，對於一應用在某影像系統的視覺程式，則
僅可在其系統中執行。若欲改成可攜式的程式，則抽換掉其系統上的函式
，改成本系統函式庫中所提供的相同功能函式，則此視覺應用程式即可在
本系統介面下的任何影像處理硬體執行。若無，相對的函式則需仰賴使用
者再擴充該函式加入本系統的函式庫中。本研究對於未來視覺軟體研發的
過程，將有助於研發時間與人力的改善且專注於演算法的改進。同時，在
工業上的應用，也不需擔心在視覺系統上硬體的更換，而使得以往的軟體
程式均不可使用。

關鍵字

可攜式 ； 機器視覺系統 ； 擴展記憶體 ； 前置命令處理程式

並列摘要

The application of machine vision system(MVS) is restricted by
the difference of hardware of image processing system, so the
software of the MVS wouldn't be portable. The objective of this
research was to develope a portable modules of a MVS. The
structure of the system can be classified into three levels,
low level, mediumlevel and high level. In the low level, in
order to reduce the dependency with framegrabber, the research
used the expanded memory in personal computer to storage alarge
amount of image data, and to develope the basic function
library that is independently with hardware. But the image data
still be obtained from the frame grabber, so the research
extracts the least number of functions from the hardware and to
make the system move data between frame buffer and expanded
memory. Let these functions be mapping with a set of standard
functions that the system have defined. That is the
preprocessor and its interface of the portable MVS with the
image processing system. In the medium level, a collection of
image processing function library that is independent of the
frame grabber is developed. In the high level, an application
can be written to used the first two levels functions, thus is
portable in any image processing system that have been finished
the interface. The research will improve the time and human
resource for future application of MVS. It makes the programmer
to concentrate on the application development. For industrial
applications, when hardware of a MVS changed, it won't make the
software that have been developed useless.

並列關鍵字

Portable ； Machine vision system ； Expanded memory ； Preprocessor