在傳統的測量技術中，視覺差異方法經常用在測量相機與物件表面之間的距離上面。但是為了減少傳統測量技術的計算的複雜性與誤差，本論文提出了一個新的以視覺影像為基礎的測量距離的方法。在本論文所提出的的方法中使用了兩個平行的雷射的理論方式來測量相機到物件表面之間的距離，並且利用相同的技術來測量出背景的偏移角度以及物件在不同距離的實際面積。在實驗結果的部分裡本論文呈現了利用兩個平行雷射投影在不同距離以及背景的偏移角度與測量物件面積的準確的測量結果。

Traditionally, the parallax method is frequently used to measure the distance between the camera and the target surface. But in order to diminishing the computational complexity and inaccuracy of traditional methods, a novel vision-based method of distance measurement is proposed in this paper. The proposed methodology is using two parallel laser beams project to the measured surface for computing the distance and the theory of distance calculation also can be used to measure the distance between camera and object in digital video. The experimental results showed the proposed method provided precise measuring results in several different distances.

第1章	緒論	1
1.1 論文組織與架構	3
第2章 基礎理論	4
2.1 國內外相關研究	4
2.2 Color Model 色彩模型	8
2.2.1 RGB color space	8
2.2.2 YCbCr、YUV、YIQ color space	9
2.2.3 HSI color space	12
2.3 數位相機成像原理	13
2.4 多項式內插法	14
2.5 二值化影像(Binary Image)轉換	16
2.6 校正(Calibration)	17
第3章 系統架構	18
3.1 The Development of Image-based Distance and Angle Measurement System	20
3.2 The Development of Image-based Area and Distance Measurement System	34
3.3 系統演算法與步驟	43
3.3.1 Algorithm of the Distance and Angle Measurement	44
3.3.2 Algorithm of the Area and Distance Measurement	50
3.4 實驗結果	55
3.4.1 距離與角度測量結果	55
3.4.2 實際面積測量結果	62
第4章 系統實作	67
4.1 開發平台	67
4.2 系統介面	71
4.3 系統簡介	73
4.3.1 程式系統架構	73
4.3.2 編輯元件介紹	77
第5章 結論與未來展望	85
5.1 結論	85
5.2 未來展望	86
參考文獻	87
附錄：英文論文	89
 
圖目錄
圖 1、影像上的距離測量	4
圖 2、利用簡單的三角函數方法來推算出物件到CCD之間的距離 6
圖 3、RGB色彩示意圖	9
圖 4、YUV色彩空間	10
圖 5、YIQ的色彩空間	11
圖 6、YCbCr色彩空間圖	12
圖 7、成像示意圖	14
圖 8、Distance and Angle Measurement System系統流程	20
圖 9、拍攝特性與實際拍攝的影像圖片	22
圖 10、HSI的色彩空間	24
圖 11、影像圖片中雷射點的特性與找到的結果	25
圖 12、拍攝架構原理圖	27
圖 13、物件背景移動方向與偏移角度圖	29
圖 14、實際拍攝的圖片	30
圖 15、推算物件背景的移動方向與偏移角度的理論圖	32
圖 16、Distance and Angle Measurement System系統流程	35
圖 17、拍攝物件的影像圖片結果	36
圖 18、原圖與二值化的結果	37
圖 19、面積量測拍攝的架構原理	38
圖 20、不同距離的二值化結果	39
圖 21、Distance and Angle Measurement系統演算法流程圖。 45
圖 22、Distance and Angle Measurement系統演算法。	 45
圖 23、Laser Detection系統演算法流程圖。	47
圖 24、Laser Detection系統演算法。	47
圖 25、Angle Measurement系統演算法流程圖。	48
圖 26、Angle Formula系統演算法流程圖。	49
圖 27、Angle Measurement系統演算法。	49
圖 28、Area and Distance Measurement System系統演算法流程圖。	51
圖 29、Area and Distance Measurement System系統演算法。 51
圖 30、Binary Transform系統演算法流程圖。	52
圖 31、Binary Transform系統演算法。	53
圖 32、Object Area Measurement in Image系統演算法流程圖。54
圖 33、Object Area Measurement in Image系統演算法。	54
圖 34、距離測量實驗誤差率。	58
圖 35、角度測聊實驗誤差率（室內）。	62
圖 36、角度測聊實驗誤差率（戶外）。	62
圖 37、面積測量誤差圖。	66
圖 38、Borland C++ Builder 6.0介面圖。	68
圖 39、Borland C++ Builder 6.0元件選取區。	69
圖 40、元件編輯區	70
圖 41、Borland C++ Builder 6.0程式撰寫區。	70
圖 42、測量距離系統介面圖。	71
圖 43、測量角度系統介面圖。	72
圖 44、參數設定。	72
圖 45、FileListBox。	73
圖 46、距離測量系統介面。	74
圖 47、面積測量系統介面。	74
圖 48、實際的距離測量介面。	75
圖 49、實際的面積測量介面。	75
圖 50、MainMenu元件	79
圖 51、Chart元件	82

 
表目錄
表 1、距離測量實驗數據	56
表 2、角度測離實驗數據（室內）	59
表 3、角度測離實驗數據（戶外）	60
表 4、物件測量距離測量數據	         63
表 5、不同距離實際面積測量數據	64

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