[Matlab]中值濾波的實用案例:用於齒輪盤的平整度量測之雜訊濾除

試想，若要濾掉上圖紅色框框的雜訊點，應該如何做? (OS:或許人工手動篩選數據是一個方式，但若面對數千張數據圖或產線即時判斷的需求，這個方式顯然不合適~~)

上方數據圖是一位台商友人提供的，其利用雷射測距儀量測腳踏車齒輪盤的表面平整度，當齒輪盤轉動一圈，取樣一千筆數據，如上圖x軸所示。而y軸表示齒輪盤轉動一圈的平整度，以長度(mm)表示之。六個紅色框內的數據經其研判來自於灰塵或是產品商標上的油墨，被歸類為雜訊，因此希望將這些雜訊濾掉，並將過濾後的數據作為品檢結果提供給客戶。另一方面，則希望將過濾法則直接寫入IC晶片中，用於產線上的即時判斷。

了解希望將雜訊篩除以呈現出平滑數據的需求後，接著是該案例的問題條件，如下:

1.該數據是經由齒輪盤旋轉一圈所取得，因此該數據圖隨著不同量測起始點會有週期性表現，換言之，無法利用Golden sample的概念進行數據比對，以篩除雜訊。

2.該友人對於定量概念不甚明確，因此也無法藉由該產業的品檢要求回推得知上下限門檻值。

我想針對其需求和問題條件的限制，中值濾波可以初步達到需求。圖一是藉由matlab簡易完成的範例，利用調整遮罩(mask)的數值，可將原始數據的雜訊進行篩除，mask=25時，其雜訊篩除結果如圖二所示。

圖一

圖二

延伸閱讀:[Matlab]如何去除圖像中的椒鹽雜訊(2)? 中值濾波(median filter)