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作者:洪國峰機器人視覺定位技術與取放應用

傳統製造業特色為大量與穩定，只需滿足少樣客戶需求。然而隨著消費性電子產品多變化，產業正面臨少量多樣、頻繁換線等問題。透過機器人視覺定位與取放技術，可滿足彈性製造之需求，進而提升產品附加價值。本文介紹手眼校正、影像處理、物體偵測、機器學習、視覺伺服等技術，並列舉市場上各大廠之視覺導引機器人之應用，提供智慧自動化產業發展之參考。

作者:施慶隆、解子葳使用FPGA實現視覺回授之滾球及球桿平衡控制系統

影像物體追蹤是能夠從連續之序列影像中判斷出移動物體的運動軌跡。物體追蹤需要在大量影像資料中達到即時性、速度快及低耗能的要求。本文之動機在於發展基於即時影像視覺回授之運動控制系統，並驗證即時影像視覺回授控制系統能夠實現於滾球及球桿的平衡控制。滾球及球桿平衡控制系統採用雙迴路的控制架構，內迴路為球桿傾斜角度數位PI控制器，外迴路則為滾球位置模糊邏輯控制器。為同時兼顧系統平行處理速度快、體積小以及系統整合性高本文以FPGA硬體數位電路設計方法來設計所有的影像視覺回授以及控制程式演算法，並成功完成滾球及球桿平衡控制的實驗驗證。

作者:張津魁、蔡雅惠、黃國唐、盧曉君非接觸式量測系統簡介

傳統在工廠內進行品質量測的方式多是使用人工進行接觸式量測，但近年來機器視覺技術逐漸發展成熟，其在自動化、智慧化生產的重要性也越來越受重視，有愈來愈多的工廠朝向使用機器視覺進行非接觸式的量測方式，本文將針對機器視覺、量測系統分析等部份進行介紹。

作者:林毓庭、蔡雅惠、邱威堯以機器手臂為基礎之3D彈性量測概論

近年來汽車、機車、自行車工業零件複雜度不斷提升，使得自動化生產技術變得非常複雜，連帶檢測也都變成非常困難。現在很多工業用的零件比以往複雜精密和輕薄短小，一個工件上可能同時有多種特徵，這類工件不是傳統自動化可以檢測的，迄今工廠都派遣人工進行翻轉檢視。如果工廠使用機器手臂來移動檢測頭和使用機器手臂去進行翻轉工件，則將成為新一代3D彈性檢測系統。為因應彈性取物檢測系統之需求，本文將介紹以視覺結合機器人導引技術所發展之最適取物與檢測視角定位技術，達成工件抓取之姿態估測及決定最佳檢測視角，將可大幅降低人力需求，並且提供更高彈性的製造及檢測程序，使得工業機器手臂在自動化製造系統中能夠扮演更重要的角色。

作者:黃國唐、蔡雅惠、李韋辰、盧曉君LED固晶機之機器視覺定位技術

本研究利用機器視覺定位與校正技術，開發自動固晶機台。視覺定位模組有硬體及軟體兩個部份，硬體包含相機、鏡頭、光源及工業電腦；軟體包含影像定位、影像校正及運動控制等。本文將針對相關視覺元件及定位技術進行介紹。

作者:林毓庭、李韋辰、邱威堯、張津魁、張耿豪曲面鑄件之智慧瑕疵檢測概論

根據金屬中心ITIS調查報告，金屬產業為重要的創匯產業，因其每年產值高達7525億元，占整體製造業6.2%，且需求量有逐年上升的趨勢。目前國內水五金相關廠商約300家，以出口為主供應全球50%以上水龍頭，整體上、中、下游總產值一年可達600億台幣。傳統水五金產業在拋光研磨製程後的表面研磨品管均是由人工進行目檢，主要原因為目前的大範圍曲面輪廓檢測還是以接觸式為主，且國際大廠的曲面檢測或量測解決方案報價多較為昂貴。因此為因應大範圍曲面輪廓檢測之需求，本文將介紹結合機器視覺與雷射之快速非接觸式曲面輪廓檢測技術，解決現有複雜形狀工件研磨製程之檢測需求，利用品質回饋技術自動區分出研磨程度是否符合需求，滿足提升加工品質，提升傳統製造業之附加價值，符合未來智慧工廠之少量多樣與彈性化的需求。

作者:張津魁、邱威堯、蔡雅惠、江博通跨視野取像裝置之超解析校正技術

近年來，機器視覺檢測方法廣泛應用於生產製程自動化中，隨著製程能力的提升，檢測精度的要求也愈來愈高，然而現有工業光學感測元件之最高解析度仍受限於硬體，導致在大視野範圍下，無法獲得足夠解析度之影像，因此本計畫開發出一跨視野取像裝置之超解析校正技術來進行多組光學感測器之影像縫合，並且無需依賴影像本身之特徵紋路、圖案、顏色等資訊，透過空間之校正技術，求得一高精度且大視野之檢測影像，提昇AOI檢測系統的能力。

作者:張耿豪、林毓庭、邱威堯、蔡雅惠多視角3D全形貌建模與缺陷檢測技術簡介

近年來，3D深度感測元件被廣泛應用於工業自動化之領域，本文中利用3D深度感測元件所擷取之三維座標資訊（點雲）資訊進行工件姿態之估測及外觀缺陷檢測，達成彈性取放工件與檢測之目的，進一步使得機器手臂能自動化上下料、加工製造及產品篩選。傳統3D深度感測元件在進行工件建模縫合時，需透過連續鄰近3D掃描所產生的三維特徵資訊來進行縫合，因此造成建模耗時且無法適用於大範圍移動掃描等問題，本文中提出多視角3D全貌姿態估測技術以及多視角3D樣貌缺陷檢測技術，除可克服跨大視區之工件掃描及建模問題外，亦可兼具檢測工件外觀重大缺陷之功能。多視角3D全貌姿態估測技術使得視覺導引機器人（VGR）系統能夠透過獲得的影像準確地運算工件的姿態與位置，提昇夾持工件、搬運和組裝能力，搭配多視角3D樣貌缺陷檢測技術可做供件品質粗篩選後再進行後續製程，可減少製程虛工時間之損耗。

作者:曾炫凱、胡家睿視覺對位補償技術與產業應用介紹

視覺技術為現有平台進行對位不可或缺的角色之一，其橫跨的產業領域非常廣泛，目前配合電子、面板與半導體的發展其需求也越趨於精密，面對光學鏡片、感光原件…等關鍵零組件受國際大廠壟斷，如何運用不同之光學原理高精度的量測與補償方法為此領域之中爭相研究之課題，在產業面相上我國又正好是電子、電路的製造大國，因此視覺對位技術對於我國產業發展亦有一定之影響，基於此重要性本文將介紹視覺對位技術之發展現況與整理其在台灣產業中之應用模式。

作者:李修明、黃雅婷、鄭致潔智慧工廠的節能減碳論述

針對智慧工廠，在節能減碳議題上的概括性論述。包括世界各國相關節能減碳法規與政策、製造業在節能減碳的可行方案，以及智慧工廠在節能減碳上的可行技術及方法，並解析可行的商業模式。

作者:陳展揚、林昱廷、林文杰視覺慣性輪速里程計

結合各種感測器的里程計算器，是自駕車必備的基礎元件。在各類里程計中，以相機與慣性測量單元（Inertial Measurement Unit, IMU）組成的視覺慣性里程計最常被使用，因其在感測器的尺寸與價格上具有優勢。然而，視覺慣性里程計仍有所限制，例如在車輛等速行駛下，尺度將變得不可觀測。因此，有些方法將輪速編碼器和視覺慣性里程計做結合來達到更準確和強健的表現。本文將介紹我們基於開源視覺慣性里程計架構所開發的視覺慣性輪速里程計。

作者:許勝傑、黎尚昆、洪國峰視覺導引路徑生成應用於機器人超音波切割單元

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