1-1 前言
隨著科技日益發達，安全監控系統也越來越普及，尤其在美國 911 恐怖 事件發生後，世界各國更將安全監控納為主要的-研究議題。其中視覺型監 控設備在監控系統中扮演著重要的角色，不像警鈴等裝置僅能提供片面的有 限的資訊，視訊監控設備能透過擷取現場畫面的方式將資料傳遞給遠端人員 來掌握現場狀況，亦可錄影提供事後追蹤之證物。因此，視訊監控設備已成 為最常被裝設的監控設備。
然而，視訊監控設備雖然能將現場畫面傳送給遠端人員，不過長久以人 力監看之下難免會有精神渙散，注意力降低等情形發生，亦或有緊急事件而 暫時離開，而讓監控功能產生漏洞情形。因此可自主發現異常的智慧型監控 系統便越來越受到重視，尤其現今數位攝影的日益發達，數位化的視訊資料 不僅方便用於傳輸與儲存，更可以利用電腦數位影像分析，來達到智慧型監 控視訊系統的目的。如此一來，不但安全監控人員可以第一時間了解有何異 常狀況發生，且更大幅提升整體視訊安全監控的效益。
而偵測不明的動態物體更是智慧型視訊安全監控上的第一道關卡。比如 說，交通車輛管制、夜間銀行的保全、軍事重地等等需要高安全監控的區域，
高感度以及高正確性的移動物偵測就有其必要性。
1-2 研究動機與目的
近年來，隨著社會經濟快速的發展，在累積財富同時，人們對於安全監 控的需求也日益增加，因此視訊型智慧型監控系統也應運而生。而為達到分 析影像的目的，前景動態物件的正確偵測便成了最初始也是最重要的課題。
研究者在利用電腦視覺方式做移動物偵測時，所遭遇到最大的問題就是 各種不同環境下，動態背景以及前景本身因移動而產生的雜訊，如表1.1。
這些雜訊會干擾偵測系統，造成誤判。
表1.1 動態背景雜訊與前景雜訊特性表
. 雜訊生成原因 實際例子
動態背景雜訊 複雜環境下，背景物因 環境影響而產生變動。
因風搖曳的樹枝 雨天 攝影機輕微搖晃 前景雜訊. 移動物體並非全都是正
確的前景移動物。
陰影
攝影機本身之微小雜訊
圖1.1代表兩種不同的環境，分別包含前景陰影雜訊以及動態背景雜訊。
(a) (b)
圖1.1 不同環境下，常見雜訊示意圖，(a) 陰影雜訊；(b) 背景雜訊
因此，為解決這些問題，以達到更準確且更具環境適應性的移動物偵測 結果，本研究將探討，真實前景移動物與各種雜訊的相對關係，藉由這些特 性，以影像時空域與色彩資訊的分析，作前景移動物偵測時，使其不易受這 些環境雜訊的影響。
1-3 本文所提到的方法
本研究的主要目的是為了建構具環境適應性且準確的前景移動物偵測 器；為達到此目的，研究中利用背景相減法的概念作為主要基礎。
背景相減法簡單的來說，就是將待偵測影像對一已知背景影像作相減，
若差異大於一定閥值，則可定義為前景移動物；但由於視訊影像內的景物，
通常會隨著時間做改變，背景亦會有所變化，因此，背景與閥值就得隨之更 新。
然而背景相減法卻易受到雜訊影響，故為了準確擷取的目的，擷取影像 時所遇到的雜訊問題必須得更進一步的去除；本研究將利用前景以及背景的 色彩關係，建立雜訊濾除遮罩。然而除了前景雜訊外，複雜環境下亦有動態 背景雜訊的干擾，本研究也將利用時空域的關係建立動態背景雜訊遮罩。
上述的詳細過程將於後續章節進一步介紹，圖 1.2 為本論文大致流程架 構；首先將連續影像以背景相減法的概念，擷取移動物以及更新背景與閥值 來適應環境的變化；初步擷取出前景後，利用雜訊濾除機制，來將前景與背 景雜訊做進一步濾除，得到正確的前景移動物。
圖 1.2 論文大致架構流程圖
1-4 論文架構
本論文大致可分為五章，架構如下：第一章為緒論，主要為介紹本文的 研究動機以及目的。第二章為基本理論介紹，主要說明一些影像處理的相關 知識，以及相關研究文獻的回顧。第三章為前景移動物偵測方法，包括即時 的背景重建機制、動態前景的擷取、背景以及前景等不同雜訊的濾除、與型 態學修補等。第四章為實驗結果以及討論；最後為第五章為結論。