4.3 實驗
4.3.3 彩色字跡比對錯誤分析
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（a）
（b）
圖 4-8 彩色字跡擷取錯誤的實驗結果（a）原始影像（b）字跡顏色錯誤
圖 4-9 彩色字跡擷取正確的實驗結果（a）原始影像（b）字跡顏色正確
iv. 實驗結果
此節的實驗結果將依據不同教學環境和各種字跡顏色進行討論，並逐一分析 三個階段的實驗流程。
(1) 測試影片分析
針對四部研究人員自行拍攝，不同教學環境的測試影片進行數據分析，從表 4-16 的整體數據而言，白色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 99.52%，黑色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 99.53%，黃色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 97.14%，藍色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 87.50%，整體平均 值為 99.40%。然而，白色和黑色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值高於其它顏色，主要是因為在黑
板上的粉筆字以白色最為明顯，而白板則以黑色的字最為明顯，另一方面白色的 粉筆字和黑色的麥克筆字都不會因為光線的變化造成字跡不清楚。另外，黃色和 藍色的粉筆字在測試影片中也有不錯的結果，但只是因為所書寫的字跡較少，才
會導致準確率不高。
表 4-16 四部字跡顏色擷取的測試影片結果
顏色 實際字跡元素 𝐴𝑐 𝐴𝑓 𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦
白色 1657 1649 8 99.52%
黑色 637 634 3 99.53%
黃色 35 34 1 97.14%
藍色 16 14 2 87.50%
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(2) 測試影片與課堂錄影的數據分析與比較
此階段主要是將四部研究人員自行拍攝的測試影片與四部實際教學環境的 課堂錄影，進行字跡顏色擷取的數據分析與比較。從表 4-17 的整體數據而言，
白色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 97.82%，黑色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 93.26%，黃色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦 值為 83.54%，藍色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 94.78%，綠色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 89.86%，橘
色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 20.49%，紅色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值為 81.90%，整體平均值為 90.84%。
表 4-17 課堂錄影的字跡顏色擷取結果
顏色 實際字跡元素 𝐴𝑐 𝐴𝑓 𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦
白色 1377 1347 30 97.82%
黑色 193 180 13 93.26%
黃色 79 66 13 83.54%
藍色 115 109 6 94.78%
綠色 345 310 35 89.86%
橘色 122 25 97 20.49%
紅色 116 95 21 81.90%
Total 2347 2331 215 90.84%
然而，七種顏色中僅有橘色的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值與其它顏色差距最大，主要原因是
橘色介於紅色與黃色之間，故在 HSV 顏色範圍的界定，難以精準的判斷紅色、
黃色和橘色的範圍，因此在黑板的教學筆記內容，橘色的字跡幾乎都填上黃色。
另外，教學筆記在黑板教學影片黃色的字跡，會發生存在黃色與綠色兩種顏 色，其原因是因為黃色與綠色的 HSV 色彩範圍很接近，而黃色又須和紅色與橘 色有所區別，以至於黃色的 HSV 色彩範圍在諸多限制下，其字跡顏色的擷取容 易不正確。
最後，課堂錄影的教學筆記中，以白色、黑色和藍色的字跡顏色擷取最為良 好，因這三種顏色在 HSV 的色彩範圍容易界定，並且書寫在黑板或白板上相對 其它顏色都較為明顯。
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藉由表 4-18 在黑板與白板教學環境下，測試影片與課堂錄影的字跡顏色擷 取結果的數據，可以發現測試影片的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值都高於課堂錄影的𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦值，
主要是因為測試影片是由研究人員自行拍攝，因此在拍攝時的光線變化、字跡的 尺寸或者諸如此類的外在條件變化，研究人員可以自行控制，讓錄製的測試影片 合乎預期；然而，課堂錄影的教學影片要符合實際上課情形，因此研究人員無法 自行控制，錄製時所發生不可預期的影響，造成課堂錄影的教學影片無法有效地
將字跡進行顏色的擷取，並且著上正確的顏色。
表 4-18 測試影片與課堂錄影的字跡顏色擷取結果
測試影片 課堂錄影
顏色 實際字跡元素 𝐴𝑐 𝐴𝑓 𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦 實際字跡元素 𝐴𝑐 𝐴𝑓 𝐴𝑐𝑐𝑢𝑟𝑎𝑐𝑦
白色 1657 1649 8 99.52% 1377 1347 30 97.82%
黑色 637 634 3 99.53% 193 180 13 93.26%
黃色 35 34 1 97.14% 79 66 13 83.54%
藍色 16 14 2 87.50% 115 109 6 94.78%
Total 2345 2331 14 99.40% 2347 2331 215 90.84%
綜合以上兩個實驗流程的數據分析與比較結果，橘色的教學筆記字跡擷取品 質相對其它顏色而言較為不佳，因其 HSV 色彩範圍無法準確界定，並且上課教 師使用橘色當作教學筆記重點的次數不多，而也有些學校無提供橘色的粉筆，因 此在黑板字跡顏色的擷取，著重於實際教學常有的顏色為主。本研究的系統在黑 板教學環境下所錄製的教學影片，其餘顏色的字跡擷取準確率皆有 80%以上，甚 至有些顏色可以超過 90%；白板教學環境下所錄製的教學影片，綠色的教學筆記 字跡顏色擷取品質也有達到九成，故而本研究在字跡顏色擷取方面，可以在實際 教學環境使用並且符合使用者的需求，達到課後複習與掌握課堂重點。
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