圖. 4-5 : 側面行走之另一範例 (a)人側面行走之連續影像
(b)寬度變化 FFT 轉換之能量頻譜
4.2 正面動態分析
正面的人行走判斷相對於側面來說較為困難。在參考資料[9]中，提供了一 個以姿勢的樣本為基礎(Sign Pattern-Based)做正面的人和交通工具之分辨判 斷。然而，它所提供的方式，在移動物體的分離方面就和本實驗系統不同。再者，
參考資料[9]中，所判斷的人身上並沒有背包或是其他會影響寬度的物體存在，
且本實驗攝影機所架設的位置並不如其這樣靠近觀測物體，所以其判斷方式並不 適合用在本實驗系統上。有些論文利用移動物體整體的質心在整個畫面上的移動
方式作為判斷條件。但本實驗所要解決的問題是，如果有人拿著人形的看板，躲 在其後頭進行移動，我們還是要判斷其為非人；所以此方式並不適合。於是我們 觀察人以正面行走時，發生變化的地方，並試著利用此特徵做判斷依據。
圖 4-5 為一正面遠離攝影機的人的影像，尚未經過正規化。在連續的 29 個 畫格中，其寬度與長度並沒有明顯的變化。又因為衣著的關係，也無法利用骨架 (skeleton)的條件做判斷。此連續影像中，有變化的地方只有手部和腳部。但若 是人的手上或肩上背著背包或是提著手提包，則手部也無法用作辨認依據。於是 我們將特徵的選取重點放在腳部的地方。
圖 4-6 為圖 4-5 經過正規化成大小為 100×50 之後的情形，我們特別將重點 放在長度 70~90 的地方。因為攝影機架設角度的關係，人在行走時前後腳交錯，
會使得此部份的質心有所偏移。選擇 70 的原因是經過正規化之後的圖形，此數 字約略在人膝蓋的位置。選擇 90 的因素是因為儘量要避免陰影的影響，同時也 只要觀測小腿在影像之中的位置，如圖 4-7 用紅色矩形框起來之處。
圖. 4-6 : 人正面行走之連續影像
圖. 4-7 : 紅色矩形處的腳部移動
圖 4-8 為圖 4-7 紅色矩形範圍中，連續影像的質心移動情形。我們選取了
連續的 30 張圖。由圖 4-7 中可以發現，影像中的人先跨出左腳，於是顯示在圖 4-8 中，質心的位置向左方移動，在圖中的位置就是向原點方向。之後跨出右腳 時，質心的位置又會往右移。一些稍微不規則的變化，可能是無法消去的陰影部 份或是腳的位置所造成的影響，不過大抵上，質心的變化是依照此趨勢在做移動 的。而人形看板不論是靜止或是緩緩移動的情況，因為其形狀固定，所以質心並 不會發生偏移的情形。依照此特徵，我們可以判定此移動物體為人或是非人。理 論上，如果此人以正常的方式行走，且能夠完全消除陰影及其他雜訊的干擾的 話，此移動方式應該也會有一固定的頻率。但在現實中，不論是人的跨步或是干 擾，幾乎不可能完全達到理想狀況的要求，所以經過 FFT 的頻譜轉換，產生最大 峰值的情況並不若橫向行走時的寬度變化那樣明顯，所以這裡，我們並不採用 FFT 的方式加以分析，而只就質心的變化方式作為分析的條件。
圖. 4-8 : 質心的位置移動
圖 4-9 為另外一個例子，和圖 4-7 不同的地方在於，圖 4-7 中的人以遠離攝 影機的方向行走，而圖 4-9 為面向攝影機行走。在圖 4-9 中，(a)為正面向攝影 機移動的人影像，(b)為其選定區域的質心移動情形。質心的移動仍舊隨著左右 腳往復性的運動而往同樣的方向偏移。
仔細觀察圖 4-8 以及圖 4-8 中(b)的部份，雖然兩者的變化性沒有一固定的
頻率，但是基本上，只要人移動的方式正常的話，質心位置還是會有隨著步伐回 到和原先起始位置差不多相同之處的特性。
圖. 4-9 : 正面行走另一範例 (a) 人正面行走之連續影像
(b) (a)腳部質心的移動情形
5 第五章
實驗結果
本章節將實驗結果分成靜態與動態兩方面做介紹。在 5.1 當中，先分別介 紹靜態的 Off-line 的訓練結果和 On-line 辨認的部份，接著 5.2 則說明了動態追 蹤的實驗結果。