利用影像處理之折射率量測

Refractive Index Measurement Using Image Processing

郭文博(Wen-Po Kuo)

指導教授 ： 謝振榆

國立虎尾科技大學/電機資訊學院/光電與材料科技研究所在職專班/碩士(2012年)

摘要

使用折射儀量測待測物折射率，眼睛透過目鏡觀看待測物折射率影像畫面，有時會因觀看角度不同或距離遠近問題，造成肉眼判讀的誤差發生，且每次量測均須重新調整眼睛位置與轉動折射率刻度調整環，造成量測的穩定性不佳。
本論文研製之方向為利用Webcam代替折射儀目鏡，可達到觀看量測的角度與距離固定，Webcam也不會有眼睛疲勞問題，Webcam透過目鏡擷取待測物折射率影像畫面，透過Matlab軟體的影像處理來量測待測物體的折射率數值，藉此可降低因肉眼判讀的誤差，提高量測的穩定性。
在文中我們利用校準玻璃塊來模擬待測物折射率，配合實驗來求出待測物折射率，並利用偏移補償方式來修正量測誤差，使量測誤差落在-0.02% ~ 0.01%間，增加折射率量測的準確度。

關鍵字

折射儀 ； 折射率 ； Webcam ； Matlab

並列摘要

When using refractometer to measure the refractive index (RI) of an object, errors may occur due to different viewing angles or eye-eyepiece distances when users are using naked eyes to read the RI value from the display. A new measurement always needs to re-adjust the viewing position as well as scaling ring, resulting in measurement instability.
Using webcam to substitute the eyepiece in a refractometer is the goal of this thesis; webcam doesn’t have any fatigue problem. Webcam provides the image of refractive index of an object through the eyepiece; the RI value is computedS via the help from Matlab’s image processing toolbox. The reading errors caused by human’s naked eyes are reduced, and the measurement accuracy is increasing.
We utilize the calibration block to simulate the RI of an object; the RI is obtained through the experiment. Offset compensation is introduced to reduce the measurement errors. The range of measurement errors is distributed in (-0.02%, 0.01%). The accuracy of RI measurement is therefore increased.

並列關鍵字

Refractometer ； Refractive Index ； Webcam ； Matlab

參考文獻

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