2021 年 3 月出版

科儀新知 第 226 期

人物專訪

國立陽明交通大學吳宗信特聘教授，成為世界之重：台灣科技發展的韌性與頑固 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

林麗娥, 陳宏彬, 陳華琳

台灣在全球半導體產業占有優勢，但仍屬代工形式。長期觀來，台灣仍然需要多元的產業發展。因此，如果台灣可以將自製的載物火箭射入太空，就可以證明台灣尖端科技的研發與系統整合的能力，就可以提升各領域的技術備便水準 (technology readiness level, TRL)。技術備便水準高的項目，直接協助廠商改善生產流程或是成為產品商品化的機率較高，進而帶動技術商業化。而台灣的可信賴度與技術可成為全球製作複雜設計原型的基地。

光學量測技術產業應用專題

三維結構光量測方法與應用之回顧 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

張毓紋

傳統二維影像技術已經不敷現今的市場需求，多了一項深度資訊的三維量測技術因此興起，其中結構光技術具有高解析度與高精度的優點，應用廣泛。本文首先介紹三種常見的非接觸式三維形貌量測方法，並說明結構光三維量測技術的工作原理與校正方法之演變。接著將結構光編碼方法與編碼圖案依分類來比較其優缺點，再列舉結構光三維量測技術在各種領域中的應用。最後討論一些目前三維量測技術的技術障礙與挑戰，並提出潛在應用與未來方向，以了解其發展性。

光學視覺與機械手臂系統整合之校正方法介紹 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

李俊則, 張禎元

在現代的機械手臂應用當中，與光學視覺系統搭配已經成為主流的趨勢，透過視覺回授伺服控制來達到機械手臂智慧化與自動化的目的。然而視覺回授控制仍需藉由手眼校正的演算法將相機座標系及機械手臂座標系對齊，根據相機的配置有分為 Eye in hand 以及 Eye to hand。此篇文章首先定義手眼校正的兩種配置與數學模型建立，接著依照兩種定義整理不同種類的手眼校正方法、應用場域及實際配置案例，讓讀者能夠根據不同配置以及場域進行參考。

疊紋光學量測法介紹 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

高國書

隨著科技的持續發展，相關檢測尺度越來越微小，越來越精密。因此，相關量測技術逐漸從傳統的接觸式量測轉變為光學的非接觸式量測技術。光學量測技術具有非接觸、全場性、速度快與高精密等優勢，除了運用於傳統的領域外，同時運用在高科技領域，如半導體工業、微機電系統、微奈米科技、生醫技術等研發及製程上。此外，除了具有非接觸式與非破壞性檢測的特點外，更具有不易與量測環境發生作用產生危險以及應用範圍廣的優點，目前廣泛應用在工程上應力、應變與產品表面形貌的分析量測，是一項非常重要的技術。光學量測技術總類相當多，本文主要著重於疊紋 (Moirė) 量測技術介紹，依據目前主流技術發展其疊紋技術包含幾何疊紋法 (Geometric Moirė)、陰影疊紋 (Shadow Moirė)、疊紋干涉儀 (Moirė Interferometry)、投射疊紋 (Projection Moirė)、與 Sampling Moirė 等，其介紹內容包含量測原理、發展趨勢、應用領域及未來技術發展等，期望透過本文的說明介紹，能夠對疊紋技術有更深一層的了解。

類神經網路視覺對位演算法之光學檢測於基於全面性摺疊測試的軟性顯示器 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

溫博浚, 洪品軒, 曾亭瑜

為了檢測光學檢測軟性顯示器的耐用性，本研究創建了一個自動光學檢測系統 (optical detection system, ODS)，該系統包括一個類神經網路作為對準控制演算法，可在 XYZ 平台和一個帶有可旋轉平台四個自由度上的影像擷取儀進行軟性顯示器的光學影像量測。此外，本文提出了一種自動全面性摺疊測試系統 (automatic whole-folding testing system, AWTS)，可以為整個樣本的摺疊或彎曲操作調整摺疊或彎曲半徑。在軟性顯示器的全面性摺疊測試期間，軟性顯示器在不同尺寸下需要軟性顯示器的相應旋轉角度以進行垂直法線方向之光學檢測。根據 AWTS 上不同尺寸大小的軟性顯示器的光學影像量測，本研究利用 ODS 進行正交對準，並通過類神經網路視覺對準演算法自動將軟性顯示器對齊到顯示面的中心進行光學自動化檢測。最後，本研究利用類神經網路來控制四個自由度之 ODS，其最大控制誤差百分比為 2%。此外，本研究還針對軟性膽固醇液晶顯示器進行了全面性摺疊測試。結果發現衰減光學特性隨著摺疊次數的增加而增加，並且在全面性摺疊測試之後此軟性膽固醇液晶顯示器的部分區域光學灰度值的最大衰減百分比為 10%。因此，根據本研究之量測結果和本研究所創建的類神經網路視覺對位演算法之自動光學檢測方法，其適用於基於全面性摺疊測試來評估軟性顯示器的性能，以提供改善軟性顯示器的軟性特性。

科儀專欄

塑膠循環經濟下聚氨酯化學回收技術的發展 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

芮嘉瑋

聚氨酯 (polyurethane, PU) 的用途與日俱增，其產生的廢棄物處理問題亦日形重要。基於循環經濟所指的「循環」，係以可被回收且再利用的方式開發可持續性的 PU 塑料較佳使用一種化學再循環方法。本文除了介紹 PU 主要的化學回收傳統技術 (水解法、醇解法、胺解法、磷酸酯法及酸解法) 外，為了掌握最新 PU 化學回收的產業技術現況與發展，亦就近期國內外開發具競爭力的 PU 新型化學回收技術，分享其化學回收技術上的突破。

科普大觀園

原子力顯微儀發展趨勢「精準探測」 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

蘇健穎

原子力顯微儀如同儀器界的小尖兵，不論待測樣品在真空中、液體中或一般大氣中，皆能勝任超高解析掃描工作！NASA 鳳凰號 6.8 億公里航程之火星任務即搭載 AFM (原子力顯微儀) 前往探險。

「國研盃儀器科技創新獎」作品介紹

醫療代步車-AI 輔助煞車系統 [ HTML 全文 ] [ 下載 PDF ]

羅敦允, 賴宥蓁, 呂盈臻, 李文翔, 陳彥儒, 陳安儒

本研究因考量數據統計與分析的可視性和易觀察性，因此使用自製改裝腳踏車模擬醫療用代步車，並針對圍繞著輔助煞車系統的多項功能進行實驗與研發。其中功能有：(1) 多個感測器與攝影機結合，提高系統識別精準度。(2) 道路視覺辨識，輔助長輩判別道路即時路況。(3) 軟硬體整合，APP 顯示車體即時資訊。(4) 馬達作動轉角與煞車力道關係。(5) 即時測量前方與兩側車距，並在意外突發時，啟動輔助煞車。(6) 依據不同環境參數，計算煞車力道、與作動滑行距離與時間。