手部位置估測

在本節中，我們再依人體比例來定義手部的活動範圍，推測上臂長度約為 χ，手肘到手末端(前臂)長度約為 1.5χ，則肩膀到手末端的最大距離為 2.5χ，

並設定最大活動距離為2.7χ，給予手部伸展的彈性活動空間，藉此以肩膀為圓 心，2.7χ為半徑，則可以在畫面上定義左、右手可能的活動範圍，如圖 4.9(a)。

當手部與頭部彼此遮蔽時，由於肢體顏色都為膚色，會造成肢體輪廓邊界難 以辨別，以預設姿態表示。我們以頭部的位置定義左、右手的活動範圍，來劃分 頭部與手部的分布區域實際的偵測範圍，如圖4.9(b)。本系統在只在手部活動範 圍內，對膚色近似中軸線段做整合，以辨識手部的末端位置。如此不會偵測到分 布在頭部區域的膚色近似中軸線段。我們可以由髖骨位置，再擴增手部的偵測範 圍，如圖4.10。我們可以先依前述手部的比例，推測手部的初始位置，以橢圓(以 χ與1.5χ為橢圓的長軸，頭部寬度的 0.5、0.4 倍為橢圓的短軸)表示，如圖 4.11。

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(a) (b)

圖4.9 手部的偵測範圍，分別以紅色、藍色內部區域，表示正面時左、右手的活動範圍，

(a) 可能的活動範圍，(b) 實際的偵測範圍。

(a) (b)

圖4.10 擴增手部的偵測範圍，分別以紅色、藍色粗框矩形內部的區域表示，(a) 站立的例子，

(b) 腳部往外伸展的例子。

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(a) (b)

圖4.11 以橢圓表示手部的初始位置，(a) 站立的例子，(b) 腳部往外伸展的例子。

本論文探討不同衣袖時，膚色近似中軸線段在手部偵測範圍內的分布，如圖 4.12 的短袖例子及圖 4.13 的長袖例子。由圖 4.12(a)下方，我們發現膚色線段可 能斷成多節，為了整合水平掃描線擷取到的膚色近似中軸線段(圖 4.12 及圖 4.13 中的以膚色線段表示)，與垂直掃描線擷取到的膚色近似中軸線段(圖 4.12 及圖 4.13 中的以紅色線段表示)。本系統計算這兩種顏色的近似中軸線段端點的到手 肘初始位置的距離長度，我們定義距離最長的端點為手末端，距離最短的端點為 手肘，可以得到圖4.12(b)。

由上述計算，本系統可以得到手肘的位置。但如果手肘與肩膀在畫面上的連 線(上臂)長度大於上臂最大長度(χ)，表示袖子較長，如圖 4.13(b)。我們必須調 整手肘的位置，以手末端與肩膀的連線的中心位置為手肘的估測位置，如圖 4.13(b)下方。由圖 4.13，我們看到赤腳所形成的膚色近似中軸線段，由於不在手 部的活動範圍內，所以不影響手部末端的判定。由於我們是以前景物近似中軸線 段的端點來辨識腳末端位置，所以膚色近似中軸線段亦不會影響腳部位置的判 斷。

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(a) (b)

圖4.12 以膚色近似中軸線段調整手部位置，短袖的例子，(a)膚色近似中軸線段的分布，

(b)手部位置。

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(a) (b)

圖4.13 以膚色近似中軸線段調整手部位置，長袖的例子，(a) 膚色近似中軸線段的分布，

(b) 手部位置。

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