研究環境與設備

第二節 研究環境與設備

本系統架設與實驗環境如圖 3.1 所示，為嬰兒作為主要遊戲空間的客廳環 境，圖中淺灰色區域即為可被監控的嬰兒活動範圍，相當於整個客廳的大小，而

Table equipment

laptop

185cm x 130cm

195cm x 148cm

圖 3.1 系統架設與實驗環境示意圖。

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(a) (b)

圖 3.2 架設固定式攝影機實驗環境圖

(a) 固定式攝影機與活動空間相對位置圖；(b) 最大範圍監控畫面。

深灰色部分為活動空間中常出現的各種家具。由於嬰兒遊戲空間通常會在地板上 鋪有彩色地墊，地墊大小與擺設方式如圖上彩色方格所示。地墊一方面具有保護 的作用，另一方面彩色的地墊有助於刺激嬰兒感覺統合之發展。本研究所需的設 備 (含筆電與攝影機) 架設在圖上紅色橢圓區域，即在室內嬰兒活動空間的一 隅。本研究使用了二種設備，第一種為架設一臺固定式攝影機，第二種為架設一 臺筆電與一臺 PT IP camera 來拍攝嬰兒的活動實況。圖 3.2 (a) 為固定式攝影機與 活動空間的相對位置圖，攝影機架設高度約為 1.5 公尺，但因鏡頭無法移動，導 致監控範圍受到限制，圖 3.2 (b) 即為固定攝影機所拍攝到的最大範圍監控畫面。

當嬰兒的活動量逐漸變大，活動範圍也跟著擴大後，本系統改為架設一臺 pan/tilt internet protocol camera (以下簡稱 PT IP camera) 來監控嬰兒活動量。之所 以選用 PT IP camera，原因如下:

(A) 相較於一般傳統攝影機不能遠端操控，PT IP camera 能透過網路與行動裝 置連線，將監控畫面傳入行動裝置達到即時運算的功效。

(B) PT IP camera 可將影像直接儲存於硬碟或其他網路空間中，容易備份和搜 尋，不會出現影像退化或不清楚等現象。

(C) PT IP camera 採用 MJPEG 格式儲存數位影像，影像傳輸時不會發生品質 降低的情形。

(D) PT IP camera 具有上下移動鏡頭 (pan) 與左右轉動鏡頭 (tilt) 的功能。藉 此優點，鏡頭能在監控過程中改變拍攝角度，不僅擴大了監控範圍且能 確保嬰兒長時間存在畫面中。

本系統使用第二種設備 (PT IP camera) 時，為了能自動控制鏡頭移動，架設筆記

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型電腦來執行並控制程式。圖 3.3 (a) 為 PT IP camera 與筆記型電腦於活動空間中 的架設圖，圖中粉紅色方框即為本系統使用的筆記型電腦，而藍色方框則是架設 在客廳至高處的 PT IP camera，實驗時實際的架設高度約為 2.5 公尺。將 PT IP camera 架設在高處有二個原因，其一是擴大攝影機所能監控的範圍。該範圍將從 一個地墊擴大至整個客廳，圖 3.4 則為 PT IP camera 在不同鏡位所拍攝到的畫面 範例。第二個原因則是在攝影機具相當高度的情況下，提升嬰兒追蹤的正確率。

無論鏡頭移動到哪裡，嬰兒占整個畫面的大小比例會較一致，不會因其面積忽大 忽小導致追蹤困難。本系統所使用之 PT IP camera 如圖 3.3 (b) 所示，該設備之詳 細規格請參閱附錄 A。本研究藉由上述 PT IP camera 的各項優點，經由預測嬰兒 的活動行為模式來預測並控制鏡頭移動，改進透過搖桿控制攝影機轉向與人力監 看的缺點，使研發出兼具自動化追蹤與監控的智慧型系統。

(a)

(b)

(c) 圖 3.3 架設 PT IP camera 環境與設備圖

(a) PT IP camera 與筆記型電腦架設圖；

(b) PT IP camera；(c) 筆記型電腦 (DELL Vostro V5460R-2528TWS)。

圖 3.4 不同鏡位的拍攝畫面。

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