遙測儀器技術專題

應用多期環景攝影之影像自動匹配與變異分析技術於公路邊坡安全性評估 [ 下載 PDF ]

松尾智也, 劉正千

破碎的地質構造、頻繁發生的地震，再加上雨季與颱風季充沛的降雨，使台灣公路邊坡的穩定度受到極大威脅。山區公路容易發生邊坡災害，對國家經濟與交通命脈造成危害。一般公路維護作業大多仰賴巡路人員，以步行或乘車的方式，目視檢查道路或邊坡狀況，但這種傳統方式不但耗費大量人力與時間，也無法針對路況即時提供相關的空間資訊。除了缺乏客觀量化的科學數據與舊有資料進行比對，也難以偵測到邊坡災害細微但持續性的前兆。本研究依序分析了 2011 年 4 月 20 日與 2011 年 11 月 22 日於中部橫貫公路拍攝的環景攝影影片，選取出 12 處易發生邊坡災害的地區，再從資料中擷取出每個地區的多期環景影像進行變異分析。由於一般的巡路車輛並未收錄精確的 GPS 和 IMU 資訊，上述兩段環景影片也不是從相同視角拍攝，因此本研究整合了三種幾何配準方法處理多期環景攝影資料。影像先經過自適化增揚處理，再使用影像匹配技術 SIFT 方法萃取特徵點，然後利用交互相關方法 (CC) 與相位相關方法 (PC) 檢驗特徵點並濾除掉有問題的特徵點。留下可用的特徵點再以 PC 產生匹配點，每一點都以 CC 檢驗，精確的匹配點讓多期環景影像能精確的配準以進行變異分析。研究結果顯示多期環景影像在配準後所偵測到的變異處，能針對公路邊坡的細微變化提供可靠的量化資訊，此項自動化的變異分析技術為公路邊坡提供了創新且費用低廉的安全評估方式。

應用於遙測系統之四旋翼無人載具設計研發 [ 下載 PDF ]

賴維祥, 譚俊豪, 劉榮唐, 藍艁昕, 林俊杰, 莊維德

近年來，地球上自然災害頻傳，不管是地震、颱風、土石流、水患等問題，災害發生時第一現場的災情掌握，將影響救難人員能否進入第一現場，所以災情現況的即時掌握是一項重要的課題。在多次的救災行動情境當中，證明無人飛機的使用是一項有效的方法，常較衛星影像及載人飛機更能有效掌握災情現況。然而，目前多數的多旋翼無人飛行載具大多抗風能力較差，導致雨天時無法使用此載具進行偵蒐行動。本研究將介紹一種針對遙測系統具護罩式的四旋翼機無人飛行載具其開發設計與製作方式，並藉由抗風測試及模擬的降雨測試等方式，探討四旋翼飛機在抗風雨能力，驗證此開發的無人飛行載具在 5 級風及小雨情況也可執行任務。使未來對災害防治、監測、海洋或森林資料的收集探測與保護，以及監控多種災害現場能現場及廣播等工作，更能獲得即時回報及防救災效能的提升。

基於車載應用之微機電慣性測量儀發展一階段率定法 [ 下載 PDF ]

廖振凱, 江凱偉

微機電慣性測量儀的成本低廉、體積小且重量極輕，但因精度不高限制了應用的領域。率定及阿倫變方分析是常見用來提升或驗證慣性測量儀性能及精度的方法，兩者可分別檢驗系統及隨機誤差。台灣的學術領域對這方面的相關文獻並不多，業界又普遍使用進口的慣性元件，而使用者並沒有能力自行檢驗或調校。本研究的目的就是針對一款低階且未經任何誤差補償的 MEMS IMU，發展一套一階段率定程序輔以阿倫變方分析，提升其精度，並應用在車載平台。

衛星科學酬載海洋環境照相儀 [ 下載 PDF ]

周世傑, 陳建宏, 黃柏涵, 翁睿謙, 廖泰杉, 黃鼎名

衛星科學酬載海洋環境照相儀可行性研究之目的是參考國內華衛一號海洋水色照相儀酬載之技術資料，研發國內自製新一代海洋環境照相儀，目標為地面解析度 500 公尺，具 8 個光譜波段區，平均耗電量與平均重量均滿足衛星科學酬酬載規格限制分別為耗電量 7.5 W 與重量 7.5 kg 之微衛星海洋環境多光譜照相儀。其性能遠較華衛一號海洋水色照相儀之 800 公尺解析度、6 個光譜波段區為佳，可對臺灣沿岸海域進行系統化且長期的環境觀測。整體光機設計與製作完全由國人獨立設計與製作，預計一年時間內製作出工程體驗證其可行性。

行動測量系統於道路資訊萃取應用 [ 下載 PDF ]

張智安, 連以諾, 蔡富安, 陳杰宗

行動測量系統可快速且有效地獲取空間的三維資訊，並且可提供細緻與高精度的資料。現今都市快速的發展以及電腦軟硬體的提升，在都市更新之規劃與維護、車輛導航、適地性服務等各個領域對於道路資訊的需求也逐漸增加，有效率的獲取細緻道路資訊為一重要之課題。本研究之目的為透過車載光達獲取的點雲資料中，萃取道路點雲，並從中獲取道路的幾何資訊。研究方法包含資料前處理、車道點萃取及驗證分析。因車載光達提供的資料量龐大，為提升運算效能，資料前處理以車載光達的軌跡計算道路中心線，並沿著中心線方向將資料切割成較小的路塊，分批進行處理。車道點萃取的部分，首先搜尋路塊中的高程最低點，並以該點為基準，設定門檻值保留可能為車道的點雲。接著，以三次多項式擬合道路平面，完成車道點雲的萃取。驗證分析的部分，以地測資料進行平面精度驗證的，高程以人工編修後的 DEM 為依據，驗證成果的正確性。

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流動化學的發展與應用 [ 下載 PDF ]

陳智庚, 胡育朋, 洪上程

隨著環保意識抬頭，人們開始省思如何減少對大自然的危害，在化學界亦開啟了綠色化學 (greenchemistry) 的探討，其目的是要在生產的過程中，能充分利用原科及能源、減少有害物質的釋放以及使反應效率能夠達到最高。其中流動化學 (flow chemistry) 即是因應此觀念而產生的一項新技術，雖然此技術在石油化工領域的使用已相當成熟，然而應用在實驗室的反應研究，則僅是近十年才開始發展，主要是希望能藉此技術提高質能轉換效率、減少溶劑的使用、降低汙染物的生成以及達到全天候自動化工作的目標。近幾年應用於藥物和天然物合成的商品化儀器已被陸續開發出來，克服了許多利用傳統批次式反應器(batch reactor) 進行反應時所產生的問題及限制，本文將介紹流動化學的原理、優勢和成功應用的實例。

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現場即時檢測食品中所含不法化學添加物之大氣質譜儀 [ 下載 PDF ]

黃明宗, 鄭思齊, 鄭儲念, 張修獻, 謝建台

大氣游離法是近十年來新開發的質譜游離技術。由於大氣游離法本身兼具取樣的功能，因此往往不需經複雜的樣品前處理過程，即可在常溫、常壓下，直接對樣品進行靈敏而快速的質譜分析工作。由於具備有上述這些特性，使得大氣質譜儀可應用在需要進行快速分析或是現場檢測的場合。本文主要目的是介紹可及時在現場進行檢測食品中所含不法化學添加物之多種大氣質譜儀。

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奈米半球結構陣列鎳模仁之製備與其在組織工程支架之製作應用 [ 下載 PDF ]

鍾一誠, 王國禎

本研究以陽極氧化鋁膜 (AAO) 之背阻障層結構做為模仁的 3D 奈米結構圖形，於 AAO 阻障層結構上濺鍍一層金薄膜做為電極，接著利用電鑄技術於此電極上鍍上鎳，最後將 AAO 蝕刻掉，即得到具有 3D 奈米結構之鎳模仁。本研究進一步以奈米結構之金屬模仁壓印聚 (乳酸－甘醇酸共聚物) (PLGA)、聚乳酸(PLA)、幾丁聚醣 (Chitosan) 等生物可降解材料，製作奈米結構組織工程支架。