電機工程學系
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歷史沿革
本系成立宗旨在整合電子、電機、資訊、控制等多學門之工程技術，以培養跨領域具系統整合能力之電機電子科技人才為目標，同時配合產業界需求、支援國家重點科技發展，以「系統晶片」、「多媒體與通訊」、與「智慧型控制與機器人」等三大領域為核心發展方向，期望藉由學術創新引領產業發展，全力培養能直接投入電機電子產業之高級技術人才，厚植本國科技產業之競爭實力。
本系肇始於民國92年籌設之「應用電子科技研究所」，經一年籌劃，於民國93年8月正式成立，開始招收碩士班研究生，以培養具備理論、實務能力之高階電機電子科技人才為目標。民國96年8月「應用電子科技學系」成立，招收學士班學生，同時間，系所合一為「應用電子科技學系」。民國103年8月更名為「電機工程學系」，民國107年電機工程學系博士班成立，完備從大學部到博士班之學制規模，進一步擴展與深化本系的教學與研究能量。
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Item 量測方法、量測裝置及拍攝系統(2010-01-11) 許陳鑑; 盧明智; 王地河; 陳政傳一種量測方法，用以量測一拍攝系統與一待測物之間的距離。拍攝系統具有一鏡頭、一影像處理裝置以及一顯示裝置。影像處理裝置處理鏡頭所擷取之影像，使得顯示裝置呈現一畫面。顯示裝置具有複數掃描線。本發明之量測方法，包括以下步驟：在畫面中，取得一第一待測點；得知第一待測點在掃描線所在位置；在拍攝系統與待測物之間的距離保持不變的情況下，將拍攝系統往一預設方向移動；重新量測得到第一待測點對應於畫面在掃描線所在位置之第二待測點；計算第一及第二待測點以及拍攝系統移動的距離，以得知拍攝系統與待測物之間的距離。 【創作特點】 本發明提供一種量測方法，用以量測一拍攝系統與一待測物之間的距離。拍攝系統具有一鏡頭、一影像處理裝置以及一顯示裝置。影像處理裝置處理鏡頭所擷取之影像，使得顯示裝置呈現一畫面。顯示裝置具有複數掃描線。本發明之量測方法，包括以下步驟：在畫面中，取得一第一待測點；在拍攝系統與待測物之間的距離保持不變的情況下，將拍攝系統往一預設方向移動；重新量測第一待測點對應於畫面之一第二像素值；計算第一及第二像素值以及拍攝系統移動的距離，以得知拍攝系統與待測物之間的距離。 本發明另提供一種量測裝置，用以量測一拍攝系統與一待測物之間的距離。拍攝系統具有一顯示裝置。顯示裝置用以呈現對應影像之一畫面，並具有複數掃描線。本發明之量測裝置包括，一設定模組、一測量模組以及一運算模組。 設定模組在畫面中，設定一第一待測點。測量模組在拍攝系統未移動前，測量第一待測點對應畫面之一第一像素值，在拍攝系統移動後，測量第一待測點對應畫面之一第二像素值。在拍攝系統與待測物之間的距離保持不變的情況下，拍攝系統係往一預設方向移動。運算模組根據第一及第二像素值以及拍攝系統移動的距離，計算出拍攝系統與待測物之間的距離。 本發明另提供一種拍攝系統包括，一鏡頭、一顯示裝置以及一量測裝置。鏡頭用以擷取一影像。顯示裝置用以呈現對應影像之一畫面，並具有複數掃描線。量測裝置包括一設定模組、一測量模組以及一運算模組。 設定模組在畫面中，設定一第一待測點。測量模組在拍攝系統未移動前，測量第一待測點對應畫面之一第一像素值，在拍攝系統移動後，測量第一待測點對應畫面之一第二像素值。在拍攝系統與待測物之間的距離保持不變的情況下，拍攝系統係往一預設方向移動。運算模組根據第一及第二像素值以及拍攝系統移動的距離，計算出拍攝系統與待測物之間的距離。Item 遠距雷射投影地滑監測系統(2009-11-16) 莊晉東; 許陳鑑; 黃啟彰; 陳政傳; 盧明智本發明係有關一種遠距雷射投影地滑監測系統，包括：一座標平面，設置在一坡地上，用以接收一組平行光源並產生一組投射點(A,B)；一擷取單元，用以在第一時間與第二時間分別擷取包含前述座標平面之投射點影像(A1,B1)與(A2,B2)的第一畫面與第二畫面；以及一計算單元，用以計算前述投射點影像(A1,B1)與(A2,B2)的座標值之變化，再由前述變化判斷前述坡地的滑動情形。本發明復提供一種遠距地滑監測方法。Item 影像數據傳輸系統(2009-11-16) 莊晉東; 許陳鑑; 黃啟彰; 陳政傳; 盧明智本發明係提供一種影像數據傳輸系統，包括：一燈光編碼裝置，具有複數個依預設順序排列之發光單元用以產生具有複數種變化之光訊號，以及一驅動單元用以將一組輸入訊號轉為複數個控制訊號用以控制前述複數個發光單元的明滅；以及一影像辨識裝置，具有一影像擷取單元用以擷取包含前述複數個發光單元之影像的畫面，以及一計算單元用以辨識前述畫面中複數個發光單元的影像並產生一組輸出訊號。本發明復提供一種影像數據傳輸方法。Item 距離量測系統及方法(2007-11-01) 陳政傳; 莊晉東; 盧明智; 許陳鑑本發明係有關一種距離量測系統，包括：一影像擷取裝置，用以擷取一包含一目標物的影像圖形之影像畫面資訊；一雷射光源，用以投射一與前述影像擷取裝置的影像擷取方向平行之雷射光束，並於前述目標物之表面形成一投射亮點；以及一計算單元，用以讀取前述影像畫面資訊中包含前述雷射光源的投射亮點之掃描線，計算前述投射亮點於前述掃描線之位置至前述掃描線中心點之間的像素值，並以前述目標物之像素值與實際長度的比例關係換算前述目標物與前述影像擷取裝置之實際距離。Item 量測方法、量測裝置及拍攝系統(2009-12-21) 許陳鑑; 盧明智; 王地河; 陳政傳一種量測方法，用以量測一拍攝系統與一待測物件之間的距離。拍攝系統具有一鏡頭、一影像處理裝置以及一顯示裝置。影像處理裝置處理鏡頭所擷取之影像，使得顯示裝置呈現一畫面。首先，在該畫面中，呈現一水平線，其中水平線係同時通過影像中之一第一及第二待測點。在鏡頭與待測物保持一第一距離時，得知第一及第二待測點對應於畫面之一第一及第二像素值。在拍攝系統與地面之間的高度不變的情況下，改變鏡頭與待測物之間的距離。當鏡頭與待測物保持一第二距離時，得知第一及第二待測點對應於畫面之一第三及第四像素值。根據第一與第二距離之間的一距離差值，計算該待測物至拍攝系統之距離。 【創作特點】 本發明提供一種量測方法，用以量測一拍攝系統與一待測物之間的距離。拍攝系統具有一鏡頭、一影像處理裝置以及一顯示裝置。影像處理裝置處理鏡頭所擷取之影像，使得顯示裝置呈現一畫面。首先，在該畫面中，呈現一水平線，其中水平線係同時通過影像中之一第一及第二待測點。在鏡頭與待測物保持一第一距離時，得知第一及第二待測點對應於畫面之一第一及第二像素值。在拍攝系統與地面之間的高度不變的情況下，改變鏡頭與待測物之間的距離。當鏡頭與待測物保持一第二距離時，得知第一及第二待測點對應於畫面之一第三及第四像素值。根據第一與第二距離之間的一距離差值，計算該待測物與拍攝系統之距離。 本發明另提供一種量測裝置，用以量測一拍攝系統與一待測物之間的距離。拍攝系統具有一鏡頭、一感光元件、一處理器以及一顯示裝置。感光元件感應鏡頭所擷取之影像，以產生一第一影像信號。處理器處理一第二影像信號，以產生一處理信號。顯示裝置根據處理信號而呈現一畫面。本發明之量測裝置，包括一設定模組、一偵測模組以及一運算模組。設定模組提供一第一掃描信號，用以在畫面中，呈現一水平線。水平線同時通過影像之一第一及第二待測點。偵測模組偵測第一及第二待測點對應畫面之像素值。運算模組根據偵測模組之偵測結果，計算出拍攝系統與待測物之間的距離，並處理第一掃描信號以及第一影像信號，以產生第二影像信號。 本發明亦提供一種拍攝系統，包括一鏡頭、一感光元件、一量測裝置、一處理器以及一顯示裝置。鏡頭用以擷取一影像。感光元件感應該影像，以產生一第一影像信號。量測裝置包括一設定模組、一偵測模組以及一運算模組。設定模組提供一第一掃描信號，用以在畫面中，呈現一水平線。水平線同時通過影像之一第一及第二待測點。偵測模組偵測第一及第二待測點對應畫面之像素值。運算模組根據偵測模組之偵測結果，計算出拍攝系統與待測物之間的距離，並處理第一掃描信號以及第一影像信號，以產生第二影像信號。處理器根據第二影像信號組，產生一處理信號。顯示裝置根據處理信號而呈現一畫面。Item 應用於液體儲存槽之影像監視與存量偵測共構系統及方法(2007-11-01) 王地河; 許陳鑑; 莊晉東; 與盧明智本發明係有關一種應用於液體儲存槽之影像監視與存量偵測共構系統，包括：一反光板，係浮置於前述液體儲存槽所儲存液體之液面；以及一數位影像裝置，用以取得一包括前述反光板的影像圖形之影像畫面資訊；其中，利用前述前述影像畫面資訊中前述反光板的像素值與實際長度之關係換算前述反光板與前述液體儲存槽頂部之距離。本發明復提供一種應用於液體儲存槽之影像監視與存量偵測方法。Item 距離量測系統及方法(2007-04-21) 盧明智; 陳政傳; 許陳鑑; 莊晉東一距離量測系統，用以計算一影像中待測二點間之距離，包含：一影像擷取裝置，具有一透鏡中心；一組平行雷射光源裝置，包含一對光源以投射一平行光束，而在該影像中形成二投射亮點，該對雷射二極體與該透鏡中心位於一直線上且對該透鏡中心成左右對稱；以及一處理電路，用以計算前述待測二點間及前述二投射亮點間之像素值，並以像素與距離之關係式及前述二點光源間之固定距離計算出待測二點之距離。Item 應用於室內自然環境且可與人自然溝通之居家服務機器人--子計畫三：居家服務機器人之即時動態導航與定位學習之設計與實現(行政院國家科學委員會, 2010-07-31) 許陳鑑; 盧明智本計畫之主要目的在於研究居家服務機器人即時動態導航與定位之設計與實現，包 含：環境感知、導航(robot navigation)、以及迴避障礙等功能，使居家服務機器人能具有 自主認知與熟習環境的能力，以協助各個子計畫達成希望執行的任務。配合總計畫第 一、二年預定完成Robotcup@home 基礎及進階指定競賽項目的目標，本計畫將以：(1) 多感測器之障礙物偵測系統、(2)感測器資料融合、(3)虛擬環境地圖建立與定位、(4)自 主避障、(5)動態路徑規劃、以及(6)障礙空間資訊描述等六項研究重點，完成：(1)建立 一多重感知障礙物偵測系統，整合各種異質感測器之量測資訊，提供可靠之環境障礙物 資訊，(2)利用多種數據融合(sensor fusion)技術實現感測器資料融合，以提供可靠的量測 結果，作為建立地圖與避障之依據，(3)利用多種建地圖(map building)技術，建立並更新 未知環境之虛擬空間地圖，作為機器人自主導航的依據，(4)以多種啟引式演算法 (heuristic)以及演化計算法(evolutionary computation)實現最佳路徑之規劃，使機器人能據 以行動，快速且安全到達目的地，(5)依多重感測數據融合資料以及目標物移動方向之估 測，實現自主避障之功能，使機器人能安全行進，(6)利用多重感測數據融合資料作訊號 處理與座標轉換，實現障礙空間圖形化描述(obstacle profiling)，精確呈現障礙物空間資 訊。並與其他子計畫整合，使居家機器人能夠實現Robotcup@home 所指定之基礎及進 階競賽項目。第三年則針對適合台灣居家環境之機器人的相關項目進行研發，包含：(1) 提供居家空間多重輔助定位，包含超音波、RFID、以及影像式輔助定位，以校準機器人 位置，提供機器人精確定位，(2)建置即時遠端監控與整合式互動介面，方便使用者透過 遠端連線的方式進行監控，增加居家服務機器人的實用與便利性，(3)以嵌入式統軟硬體 協同設計(Hardware/Software Co-design)觀念，實現各種所提出之演算法，改善機器人定 位、路徑規劃、避障之執行效能，全面提升機器人之導航及避障性能。Item 以SOPC為基礎利用單一攝影機傾斜攝影之移動式機器人物體追蹤與定位系統(行政院國家科學委員會, 2012-07-31) 許陳鑑; 李世安本計畫主要係以可程式規劃系統晶片(System On Program Chip, SOPC)為基礎，建置一台具備影像物體追蹤(object tracking)、影像式定位(image-based localization)、以及避障功能(obstacle avoidance)之全方位移動式機器人。作法上係以單一CCD作傾斜式之攝影(tilt photographing)，據以發展出多種以傾斜式攝影為基礎之影像式距離及角度量測系統，藉由與物體追蹤技術相結合，達到對於目標物之定位(localization)，並將相關演算法實現在可程式規劃系統晶片(System On Program Chip, SOPC)上，達到以SOC晶片系統即時處理及控制移動式機器人的目的，目前已經達成部分計畫目標，包含完成一影像式量測方法，用以量測傾斜面上之目標物定位資訊，包含目標物之距離、傾斜角度、以及目標物體之垂直高度等。Item 影像監視與存量偵測之共構系統(2007-04-21) 盧明智; 陳政傳; 許陳鑑; 莊晉東一種影像監視與存量偵測之共構系統，至少包含一組平行雷射裝置，用以投射兩平行雷射光束於前述儲存物上，並形成兩個雷射光點；一影像擷取裝置，用以擷取前述雷射光點之影像信號；一組固定框架，用以固定影像擷取裝置與平行雷射裝置，該固定框架界定該影像擷取裝置所擷取之影像的角度範圍值；以及一計時裝置，用以計算前述影像信號兩雷射光點的時間間距，藉以觀察該儲存物之存量。