第四章 影像辨識和使用者行為分析
4.1 辨識想法及做法說明
4.1.4 判定是否按下按鍵
對於這個問題，由於是要模擬＂按下＂的行為目前的想法是＂利 用顏色＂以及＂設定區域＂兩個方法合併來解決＂利用顏色＂的方法 是在使用者的指尖套上指套或是貼上有色貼紙，當然顏色要跟按鈕和 板子做區分
․如下圖(圖 3-2)，當指套完整的在顏色區塊按鈕內部的區域停留一小 段時間(例如:一秒，到時會以 CCD 的解析度去修正靈敏度)，如果條件 成立，則判定為按下按鈕
圖 4-2 判定手指按下按鈕
․如下圖(圖 3-3)，經掃描後發現指套並沒有完全位於顏色區塊的按鈕 內，則判定沒有按下按鈕
圖 4-3 手指未進入按鈕的區域
4.2 辨識實做
4.2.1 實作理論說明
首先用電腦畫的原圖直接以判斷 RGB 值的方式來處理，如表 1-1 是最先設定的 RGB 值。
RGB 值
區塊顏色 R G B
1 (橙色) 255 150 0 2 (水藍色) 0 255 255
3 (紅色) 255 0 0
4 (黃色) 255 255 0
5 (綠色) 0 255 0
6 (紅紫色) 255 0 255
7 (藍色) 0 0 255
表４-1 各區塊的RGB 顏色分析表。
取得RGB 值再以程式來判斷是否符合，若符合則顯示白色，結果如圖 4-4，圖 4-5。接著再將指套放入顏色區塊中，見圖 4-6，圖 4-7 如此將可判斷出是否有指套進入顏色區塊，進而啟動控制器。
圖 4-4 遊戲控制器-原始圖
圖 4-5 遊戲控制器-經過RGB 抓取比對後的圖
圖 4-6 黑色的指套進入遊戲控制器中
圖 4-7 黑色的指套進入後經過 RGB 抓取比對後的圖
4.2.2 實作相片測試
圖 4-8 數位相機拍攝過後的遊戲控制器(未加閃光燈)
圖 4-9 數位相機拍攝過後的遊戲控制器(未加閃光燈) 比對後的圖
4.2.3 實作發現的問題
經過多次實驗以及討論，發現光線的影響過大使得 RGB 值變 化太大無法掌握，其中還發現在越亮的情況下拍攝，同一顏色區塊 的 RGB 值變化範圍越小，實際上，在實驗後發現用閃光燈所拍攝的 照片比沒有用閃光燈的更容易判斷，判斷出來的範圍更明顯，如圖 4-10，4-11 與圖 4-8，4-9 做比較更可明顯看出光線的影響。
圖 4-10 數位相機拍攝過後的遊戲控制器(閃光燈)
圖 4-11 數位相機拍攝過後的遊戲控制器(加入閃光燈)經比對後 由於對光線的影響方面遲遲無法突破，所以改用其他方法試驗。
4.2.4 嘗試解決的方法
第二個想到的方法是常常看到的灰階的方式，做法是試圖把照片 先經過灰階的處理來得到較單純的圖，接著用邊緣偵測來偵測出不同 區塊各自的範圍。
在數位矩陣中之元素，其明亮度依量化值而定出不同之灰階(gray level) 。一般而言，灰階為 2 的冪次方，如 28 即表示有 256 個灰 階。
邊緣偵測的梯度運算子:
圖 4-13 圖 4-12 再經過邊緣偵測的結果。
此方法確實可偵測出區塊邊緣，但由於程式功力不足，又找 不到方法可以個別分出七個不同區域，所以此方法又無法做到完 美。
第五章 軟體評估與討論
Illustrator & Pgotoshop 兩個軟體來搭配進行編輯繪圖，最後完成介面 所有使用到的圖片。程式方面則是完全用 Borland C++ Builder 來結 合音樂和圖片包裝製成整個遊戲的介面。目前完成了兩個遊戲部分，聲音遊戲以及節奏遊戲，整理的結構大致皆以定型，剩下一些後續的 動作再做最後的修改，希望能呈現更生動活潑的介面出來。
5.1.2 辨識程式部分
本次辨識的部分因為本身對於影像處理的方法了解的還不夠透 徹，一開始決定要偵測小朋友在遊戲控制板上的行為之後，便開始尋 找相關的資料，一開始是先往膚色去著手進行，後來因為介面的開發 過程遇中到一些問題，因此才把使用者的方面改變成有指套的存在，
也就是讓小朋友手指套上一個具有顏色的環套，這樣利用這個顏色，
可以增加辨識的效率和辨識度，這是最先的方向。後來經過幾次測試 發現，顏色經過數位像機以及WebCam 拍攝過後的 RGB 值偏差不小，
因此又開始尋找另外的解決方法，後來朝向兩個方向去解決，一方面 提升光對 RGB 值的影響，另一方面則想從圖形的形狀下手，於是開始 測試一些關於亮度的演算法例如:HSV ，YCrCb...等，但因為之前沒 修過相關課程，所以又花了一些時間，但最後並沒有很大的突破。因 為影像經拍攝過後的 RGB 值偏差，因此無法正確判定出區域。
5.2 專題需加強部分
一些其他的解決方案是否可行，希望能把 WebCam 的拍攝部分順利地補 上去，讓整個遊戲的架構更完整一點。
第六章 心得感想
是最令人高興的，是自己的成長，學到了不只學業課業上的知識，更 了解到一些待人處世的道理。
再來，我要感謝我的老師—何信瑩 教授的指導，因為您的嚴格和 要求，讓我真的成長了很多，為了要達到目標，必需要對自己的時間 做更仔細的規劃，才能更有效的利用時間，完成自己的任務。專題的 製作也讓我深深地體會到，要完成自己的夢想，就要懂得積極去努力 進取，而不是只會空想。雖然最終還是沒有讓您很滿意，但還是從您 那邊學到了很多，謝謝老師。
最後，也謝謝細心指導我們的學長和同學，沒有你們的幫助，我 們也不能順利地把專題做完，謝謝大家。
由於沒有修過影像處理的課程,對於影像處理這方面的知識不足, illustrator 對我也頗有收穫,對於這次結合音樂,美術以及影像處理 的軟體發展,唯一的遺憾就是由於卡在影像處理的部分而無法把原先
還是非常感謝老師的教導,從老師身上學到的讓我受用無窮,謝謝老 師。
參考資料
[1] 余明興，吳明哲，黃世陽，黃豐隆，Borland C++ Builder，松崗 電腦圖書，台北，初版，pp.140-290，Jul.2000。
[2] 陳寬達，C++Builder 深度歷險，碁峯資訊，台北，pp404-423，
Mar.2002。
[3] 鄭明，鄭世偉，C++ Builder&Windows AP
I
範例辭典，文魁資訊，台北，初版，pp.72-93，Mar.2002。
[4] 黃文吉，C++ Builder 與影像處理，儒林圖書，台北，初版，
pp.31-93，Dec.2002。
[5] Sharon Steuer 著，劉非予，陳傑民譯，The ILLustrator 10
WOW!Book 中文版，碁峯資訊，台北，初版，pp.156-176，Oct.2002。
[6] Jack Davis 著，劉非予，陳傑民譯，PHOTO SHOP 7 WOWBook 中文 版，碁峯資訊，台北，初版，pp.202-248，Jul.2002。
[7]Sehnan Jung，Hyunsook Seo，Kyungin Jang，Jiyeon Shin 合著，
博碩文化編製，恩!!我也會Illustrator 10 中英對照版，博碩文化，台 北，初版，pp.342-420，Jan.2003。
附錄 A
CCD(Charge Coupled Device):
CCD 為可記錄光線變化的半導體構成，一般這台機器的
CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor):
Server Push:又可稱為 Subscribe-Publish Service，是指 各種應用的 Client 端軟體，可以經由使用者的自由意志，或是 Client 端軟體程式設計強迫式地向 Server 訂閱包含各種不同資
訊的頻道(Channel)，之後 Client 就保持在待命接收的狀態。當 各頻道有更新的資訊餵入 Server 時，由 Server 主動推播給有 訂閱紀錄的諸 Clients 去接收、展現，完成整個資訊服務的作業 流程。
和它相對的是”Client-Pull”所謂的 Client-Pull，又可稱為 On-Demand Service，是指當各種應用的 Client 端軟體，隨著
使用者的操作指令，或是Client 端自動化的程式設計，向 Server 提出服務的要求，Server 始給予回應，並將結果傳回給 Client 端，完成整個資訊服務的作業流程。諸如在 WWW 服務中的 Client (如 Microsoft IE)中點按 Hyperlink，或是在 E-Mail 服務中用
POP3 Client 軟體(如 Outlook 或 Outlook Express)接收電子郵 件，都是此類應用的例子。
附錄 B
型號 羅技 快看隨身版
型號 亞邁 V-Gear WebCam
型號 昆盈 VideoCAM Web
型號 啟亨 Mini Taco
附錄 C
相關網站一覽
兒童教育網站 巧連智
http://www.benesse.com.tw/baby/index.aspx
草莓易學網
http://www.kid.com.tw/
育腦發展台灣網站
http://www.ednovation.com.tw
台灣大學問線上學習
http://www.alltop.com.tw/
教育部國教司網站
http://www.eje.ntnu.edu.tw/GCD2/0023/0042/0042.html
WebCam 相關 崴瑞科技股份有限公司
http://www.orite.com.tw/
羅技台灣官方網站
http://www.logitech.com.tw/
超頻者的天堂
http://www.oc.com.tw/
內政部網站