入口監控

在實作目標臉部高度判別之前，必須先對目標是否進入場景進行入口 偵測，本研究中，以入口上方的攝影機來對目標進入所產生的前景物為依 據來進行目標臉部高度判別。

圖 4.1 入口背景與目標進入 motion 圖

(a) (b) (c) 圖 4.2 高度判別示意圖

(a)目標進入。(b)目標高度判別。(c)目標進入之 motion。

第三章曾提到必須要有追蹤目標平面高度 Z 才能對追蹤目標進行空間 的定位，因此我們對系統的起始環境就預設為對入口的監控。如圖 4.3，

系統從入口影像定義了二個區域 A 和 B。

圖 4.3 入口監控區域圖

圖中紅線區域為門的邊緣，如此定義的原因在於不同的人進入的方 式，會令 A 區域和 B 區域的 motion 量有不同的變化，如圖 4.4：

圖 4.4 A、B 區域 motion 比較圖

由圖 4.4 左右比較之下可以發現，有些人習慣將門打的很開的進 出入口，因此會讓 B 區的 motion 明顯高於 A 區，而有的人會是將門打開 一點點從旁邊進入，此時 A 區的 motion 量則會高於 B 區。圖 4.5 的 AB 二 區域的 motion 我們將之做 projection 可得到表 4.3 的結果：

圖 4.5 AB 區連續影像圖

表 4.1 AB 二區域 projection 量 A-area Frame 10~12

0 5 10 15 20

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94

Vertical Position

Motion Count

f10 f11 f12

B-area Frame 10~12

0 5 10 15 20

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94

Vertical Position

Motion Count

f10 f11 f12

從表 4.1 的結果可以發現，跟據不同人進入的情況會使得 AB 二區的 motion projection 量有很大的差異。因此要利用此區域進行高度的判別，首 先必須選擇 A 或 B 區何者做為判定的標準。

選擇 A 或 B 的方法為 motion 量的多寡，以較多的為判別的標準，理 由在於不同的人進入的方式不同，會較為偏向 A 區或 B 區使得某一邊的 motion 量相較比另一區來的多。表 4.1 的結果系統會選擇 A 區做為判定的 區域。由於系統希望能追蹤到臉部的特寫，所以由表 4.1 的 A 區臉部的高 度位置去觀察，約略等於影像上端的區域最高點，見圖 4.6：

A-area Frame 10~12

0 5 10 15 20

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94

Vertical Position

Motion Count

f10 f11 f12

圖 4.6 區域最高點

在求得區域最高點後將之反算回影像平面依對應環境的比例即可求 出高度，例如以門的高度做為比例尺或其他環境相關物體，亦可由式(3.9) 計算攝影機角度對應與門的距離算出高度。在第二章我們有提到，在主攝 影機進行目標臉高判別的步驟之前，必須先經由副攝影機進行進入目標的 判別，主攝影機才能對一系列的 motion 量去進行高度的運算。而圖 4.6 中 找出最高點區域的方法如下(圖 4.7)：

(1)先找出 motion 量圖中最高點 M。

(2)從起始點開始至最高點 M 之間各點分別對 M 點做梯度偵測。

(3)找出梯度最小的點即為圖 4.4 區域最高點。

A-area Frame 11

0 5 10 15 20

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94

Vertical Position

Motion Count

f11

圖 4.7 臉部高度偵測過程圖

圖 4.7 的偵測法中，並不一定能準確的偵測到臉部高度，以圖 4.8 為 例，會發現偵測出來梯度最小的位置並非理想中偵測出臉部的位置。因此 在系統處理一連串偵測出來的高度值時，還需對這些值進行判別，處理方 式為取一連串偵測值中最大的值為高度設定值。

M

①

③

②

A-area Frame 12

0 5 10 15 20

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94

Vertical Position

Motion Count

f12

圖 4.8 臉部高度偵測例子