實驗程式設計

本研究目前所發展的安全巡視系統，其目的是為了在校園室內環境進 行巡邏的工作，因此主要針對校園走廊為實驗場景，而在安全巡視系統包 含透過紅外線熱成像攝影機擷取環境的熱影像，透過熱影像處理與特徵萃 取的方式取的熱源資訊，並且搭配雷射掃描影像所獲得的資訊進行熱源判 斷與登錄，故在本節中分別介紹本研究所設計的程式。

4.3.1 熱影像擷取程式

在熱影像擷取的程式中，主要是控制旋轉平台到指定的位置移動或進 行熱影像擷取，並將平台動作的位置紀錄作為影像檔名使用，如圖 4-15 所示，此為尚未啟動擷取的畫面。

圖 4-15 熱影像擷取程式

在程式設計上主要分成兩種方式進行，第一種是讓平台移動三個位置 角度(上、中和下)的畫面進行擷取影像；第二種為固定平台定時擷取數張 影像，主要是用來觀察熱源的變化。

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4.3.2 影像處理與特徵擷取程式

在影像處理與熱影像特徵擷取的程式中，放置各種相對應的按鈕來執 行影像處理與熱源資料的萃取，如圖 4-16 所示。

圖 4-16 影像處理與特徵擷取程式

在程式動作上，首先會進行熱影響的讀取動作並將找到熱源的畫面進 行影像處理來改善影像的品質與熱源的面積，並透過特徵擷取找出熱源的 面積、周長、面積周長比和環境灰階等等資訊，並將處理完的熱源資訊儲 存在 Access 資料庫內，以作為後續判斷熱源使用。

4.3.3 雷射掃描成像程式

在雷射掃描影像中，同樣是運用在判斷前方障礙物，利用旋轉平台移 動進行掃描的動作，藉此可以將機器人前方的路面狀態透過雷射掃描影像 來顯示出來，程式在進行中會先讓平台進行移動並開始進行雷射掃描，當 掃描完畢時會將平台做復歸的動作以利下次平台動作，並且會將影像呈現 在右下方，如圖 4-17 所示此為本研究所設計的雷射掃描成像的程式。

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圖 4-17 雷射掃描影像程式

在程式設計上，將實際雷射掃描的距離值透過數值轉換成灰階值並進 行成像的動作，而在平台上下移動的範圍總計為 72 度，在移動途中共掃 180 組數據，而每組數據共掃描 180 筆數據，其掃描範圍正前方正負 45 度左右的區域。而在實驗模擬的部分，機器人行進過程遇到前方有未知障 礙物時進行雷射掃描，如圖 4-18 所示為前方出現紙箱擋住機器人前進，

並且機器人進行雷射掃描來偵測前方障礙物的外觀，如圖 4-19 所示。

圖 4-18 前方出現未知障礙物 圖 4-19 雷射掃描成像

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4.3.4 管理員接收程式

在機器人行走過程中，當進行熱源偵測遇到熱源並進行熱源分析處理 完的資料，機器人會藉由外接的無線網路卡回傳資訊給管理員這邊顯示，

如圖 4-20 所示為本研究所設計在管理員接收端程式的介面。

圖 4-20 管理員接收端程式

在程式說明上，每當機器人對環境進行擷取分析與判斷後，都會將前 方畫面與熱源等相關訊息回傳給管理員接收端，而經由管理員決定是否將 其登錄或刪除後才繼續到下一個根點移動。而其中左邊的顯示為機器人完 成熱源偵測並調整到熱源中心的畫面，如果沒有熱源則是面對正前方顯示 畫面，不管有無熱源都會記錄平台位置與機器人座標，並針對環境進行熱 源分析並將其數值顯示在中間呈現，而在右下呈現現在機器人所在的位置，

其中那些白色圈點也就是機器人移動的根點位置，藉此可以掌握機器人的 移動與顯示。

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