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1、逢逢 甲甲 大大 學學 自自 動動 控控 制制 工工 程程 碩碩 士士 班班 碩碩 士士 論論 文文 運用小波理論於布匹包裝機顏色識別運用小波理論於布匹包裝機顏色識別 Application of Wavelet Theory on Cloth-Packer Machine Color Recognition 指導教授：吳穎強指導教授：吳穎強 研研 究究 生：顧正深生：顧正深 中 華 民 國 九 十 三年 六 月 十 六 日中 華 民 國 九 十 三年 六 月 十 六 日 I 誌謝 誌謝 首先要感謝我的指導教授吳穎強教授。這三年來在老師的悉心教導下從事研究工作，不論是研究上或是生活上遇到困頓，
2、老師都提供給我非常大的幫助，而老師的處世及待人接物，更是深深影響了我，若非老師的引領及指導，本論文是不可能順利的完成的，再次向老師獻上最誠摯的謝意。 其次要感謝控制系所有教授們在基礎理論上的教導，使我的具備足夠理論基礎，而能順利完成本論文之研究。再來是要感謝口試委員林欽裕教授百忙中抽空參加我的學科考，以及對本論文提供的指教及寶貴意見，使得本論文內容更加充實及完善。 還有我要感謝這三年來一直相伴及值得信任的伙伴同學及吾兄顧和深，在無助及徬徨的時候，有你們陪伴及扶持，以及華鈞企業社同仁、姐姐、姐夫的幫助及相伴，使這三年研究生涯充滿甜美的回憶。遺憾的是，本論文作者父親未能看到本論文的出版，既而過世，
3、在逝世拾周年之際正好完成此論文，表達我對於父親的十二萬分追思。在此，我要許下一個心願: 願阿彌陀佛的四十大願，澤被三千大千世界。 最後要感謝我母親的支持，還有兄弟姐妹們的相伴及扶持。藉此也要向我姐姐顧全深致意，謝謝她的體貼及幫助，尤其是每當我研究遇瓶頸時，都有她在一旁陪伴及鼓勵。在此向各位獻上本人最誠摯的感謝，並與各位分享我的成果及喜悅。 II 中文摘要 中文摘要 隨著東南亞與大陸的經濟急速開發，台灣以勞工為主的傳統產業逐漸失去了市場競爭力，布匹包機裝產業也不例外，為了克服勞工短缺所帶來的困境，台灣包裝業需要投入布匹顏色在眾多影像識別法則中的自動化，以提昇產業競爭力，因此導入電腦顏色識別系統是
4、克服問題迫切需要的。 本論文選擇小波、傅立葉函數作為布匹顏色影像函數，因其具有正交性、有限承載與良好的頻域及時域局部定位解析特性。由分析結果可以得知，小波、傅立葉函數的確具有相當的可靠性及優異的收斂性，能減少計算時所需之單位模型數目，進而提高計算上的效率。 本研究致力於互動二維布匹花色影像處理程式，提供供使用者進行布匹花色影像物件之擷取與處理。研究中採用小波、傅立葉，不但允許使用者一次開啟多個專案，在物件導向式設計支援下，使此研究原始碼具高度可維護性、再利用性及擴充性，本研究將為未來的進階發展架構基礎平台。可應用於虛擬布匹顏色包裝機中彩度差的預覽。 III Abstract On accoun
5、t of rapid economic development in South-East Asia and China, the conventional industry based on laborer in Taiwan was weakened its competition gradually. There is no exception in color cloth-packer industry. To invoke automatic industry in color recognition design for the purpose of the problem to
6、overcoming the problem men tied above is rather crucial. Wavelets and Fourier function possess elegant properties of orthonormal, compact support and time-frequency localization. As the results, we find that Wavelet、Fourier function method have better convergence and decrease the unit model numbers
7、at the same time then improve the efficiency in calculation. In this thesis, the author is devoted to develop an interactive 2D cloth-packer color image processing interface in order to provide user a tool of extraction both in manipulation and modification of 2D image objects. Wavelet、Fourier is ad
8、opted as application framework; it allows the users to handle several projects simultaneously. In addition base on the object oriented design enables the tool possess the capabilities of maintainability reusability and extensibility for further usages. Finally virtual design chroma difference on clo
9、th-packer machine can be previewed. IV 目錄 誌謝目錄 誌謝. 中文摘要中文摘要. A b s t r a c tA b s t r a c t . 目錄目錄. 圖目錄圖目錄. 表目錄表目錄. 符號意義符號意義. 第一章 緒論第一章 緒論.11 1.1 前言.1 1.2 研究動機.2 1.3 文獻探討.3 1.4 彩色模型.3 1.5 數位影像分割. . . 5 1.5.1導論. .5 1.6 預期結果. . .7 第二章 小波理論探討第二章 小波理論探討.88 2.1 方盒函數(Box Function) . . . .8 2.2 Haar函數(Haar
10、 Function).9 2.3 小波函數(Wavelet Function).1 0 2.4 小波消散定理(Wavelet Coefficient Decay Principle).11 2.5 離散小波轉換(Discrete Wavelet Transform).11 2.6 離散小波轉換之矩陣表達(Discrete Wavelet Transform Matrix). . . . .12 第三章 傅氏理論探討第三章 傅氏理論探討.14 3.1 快速傅立葉轉換(Fast Fourier Transform). . . . . . . . . . . .14 V 第四章 設計、計算或實驗準備
11、第四章 設計、計算或實驗準備.17 4 . 1有關 LabVIEW 的工作環境: 視窗(Window)選單(Menus)工具(Tools)簡介. . . . . . . . .17 4 . 2 前置面板和程式方塊流程圖視窗. . .17 4 . 3 傅利葉顏色及重量分類.19 4 . 4 小波與濾波組設計模組的使用.20 4 . 5 以 M a t l a b 語言為主之控制器與 L a b V I E W 的結合.21 4.6 研究方法流程圖. .23 第五章 構造、模擬或實驗結果第五章 構造、模擬或實驗結果.24 5.1 從 GUI的連續來解析 Wavelet.24 5.1.1從圖形介面來
12、解析 2次元離散 Wavelet.25 5.2 小波包( W a v e l e t P a c k e t ) . . . .26 5.3 小波程式範例. .27 5.3.1範例 f=-(16/9)*x.2+(8/3)*x.27 5.3.2範例二維數位影像轉換模擬結果.28 5.3.3二維數位影像壓縮.29 5.4FFT程式範例.30 第六章 貢獻說明、探討比較第六章 貢獻說明、探討比較.3 23 2 6.1 小波、傅利葉波形比較32 6.2 小波、傅利葉 Gibbs 比較.33 6.3 小波、傅利葉濾波器比較34 6.4 小波、傅立葉逼近法之比較.36 6.5 小波、傅利葉原理的比較38 6 . 6 小波、傅利葉吉普比較( W a v e l e t F o u r i e r G i b b s C o m p a r e ) . . .3 9 第七章 結論與未來展望第七章 結論與未來展望. . .4 14 1 7.1 結論. . .4 1 VI 7.2
