Abstract
本論文提出一種方法用以設計及建立３－D 視覺系統，使之能夠根據預存在記憶體中之物體模型而辨認出具有六度位置自由度白多面體，並且估算出該物體在三度空間之方位。一種利用X－Y掃描器、雷射及CCD 攝影機以量測物體表面三度空間資料的方法也將在本論文中討論到。經過一連串的影像前處理後會產生物體之框架。利用一多邊形抽取程式將多邊形由框架中分割出來，這些多邊形各自對應一物體面。由這些多邊形的邊上靠中點部分選取一些影像點用以導引系統對這些點所對應之物體點做測距工作。因為系統只選擇性地量測少數幾個３－D 資料而非對整個景物做距離量測，在時間上可節省許多。利用這些３－D 資料可推導出物體各面之面方程式，再配合物體的框架可以輕易地計算出物體的特徵。這些特徵可用以建立一個附有性的相關圖形來描述觀察到的物體。這個圖形將與預存在記憶體中之模型圖型作比對。一種解釋樹搜尋法則將被用來達成這項任務。至於被認出的物體在三度空間中之方位，可利用最小平方誤差和的方法求出。一序列的系統校正都經過細心的設計，使系統得以準確地量測三度空間中一點之座標值，其中攝影機的校正是以自動的方式快速及準確地達成的，實驗結果顯示系統之辨認率超過９０％，深度量測的平均誤差小於０．０６％或者當物體與攝影機相距２米時為１．２厘米定位誤差在旋轉上為小於１度，在平移上小於６厘米。