肢體部位對應

在新生兒肢體部位特徵擷取中，若判定為非大字型姿態時，系統將會 把各膚色區塊的特徵值取來做比對，追蹤各膚色區塊位置變化、消失、或

單區塊特徵值輸入

尋找最近距離特徵部位 時間t-1秒

的各部位特徵

α

距離差值< ?

面積差值< ?

β

no

yes

部位特徵值更新

no

保留t-1時間特徵值 yes

Motion Map輸出 特徵面積位置檢測

區塊面積位置 是否與

t

yes

no

圖 3.10、新生兒肢體部位的追蹤流程圖。

是與別的膚色區塊合成一體，特徵追蹤與比對如圖 3.10 所示。

系統取得 t-1 時間五個部位重心點、面積範圍與面積值的特徵，並將 五個部位逐一處理。首先將 t-1 時間的部位區塊與 t 時間輸入的各膚色區塊 執行重心點距離的計算，排序後可依序取得 t 時間下距離較小的膚色區 塊，此時系統將從距離最小的膚色區塊開始比對，並判定此膚色區塊是否 為 t-1 時間身體部位位移後的區塊部位，若結果為否定，系統將比對距離 次小的膚色區塊，依此類推。

比對追蹤分為兩個步驟，依序為：

step1: t-1 與 t 時間膚色面積範圍位置檢測 step2: t-1 與 t 時間膚色面積與重心距離計算

由於新生兒的肢體動作必為連續，所以新生兒的肢體膚色區塊會隨著 的時間的變化在影像上位移，且不可能在間隔極小的時間內位移過大，一 旦位移過大則表示此肢體部位遭受遮蔽，除此之外光線的變化也會造成系 統無法順利偵測膚色的部位，因此系統會根據部位消失的時間長度來判定 結果。

執行步驟 step1，t-1 與 t 時間膚色面積範圍位置檢測時，系統可透過時 間 t-1 的肢體膚色區塊來追蹤時間 t 的肢體膚色部位，如圖 3.11 所示，黃 色區塊表示時間 t-1 的膚色區塊，藍色區塊表示時間 t 的膚色區塊，綠色區 塊則表示時間 t-1 與 t 的膚色區塊重疊部分。

面積範圍追蹤檢測有三種狀況，第一種狀況如圖 3.11 (A)所示，例如 新生兒身體某個部位作輕微的移動，稱此為一對一重疊(one to one)；第二 種狀況為一對多重疊(one to many)，如圖 3.11 (B)所示，時間 t-1 時的膚色 區塊與時間 t 時的多數膚色區塊重疊，當新生兒肢體部位與其他部位相接 觸時較容易發生此現象，第三種狀況如圖 3.11 (C)所示，時間 t-1 時的膚色 區塊並沒有與時間 t 時的任何膚色區接觸，同時系統亦可得知時間 t-1 膚色 區塊在時間 t 時為消失的狀態。

系統透過面積範圍位置的檢測，可得知時間 t-1 與時間 t 的膚色區塊的 重疊狀況，但是卻無法得知時間 t-1 時的膚色區塊，在時間 t 時是否與其他

圖 3.11、膚色部位面積重疊狀況示意圖。

圖 3.12、重疊部位重心距離與面積變化示意圖。

部位的膚色區塊接觸，因此系統會透過步驟 step2，計算時間 t-1 與時間 t 面積範圍有相互重疊區塊重心的距離以及個別的面積值。

當 t-1 與 t 時間膚色重疊情況為一對一時，系統將會計算時間 t-1 區塊 重心與時間 t 區塊重心的距離，一旦距離大於新生兒肢體部位平均位移的 值，且面積差大於設定的面積變化浮動量，系統將認定時間 t-1 的膚色區 塊在時間 t 時與其他部位結合，並記錄時間 t 時的膚色區塊重心座標值，

同時若時間 t-1 其他區塊部位追蹤的結果重心座標相同時，系統就會判定 此兩塊膚色區塊時間 t 時互相接觸，並合為一塊較大的區塊部位如圖 3.12 (A)所示，時間 t-1 時的膚色區塊

P

P

N

若重疊情況如圖 3.12 (B)所是為一對多的時候，系統將計算在時間 t-1 時的膚色區塊 與時間 t 時的區塊 與 重心的距離 與

d

P

N

N

d

N

P

N

圖 3.13、新生兒肢體動作示意圖。

經過膚色區塊面積範圍的檢測、重心距離和面積差，系統可得知新生 兒頭部與四肢共五個部位在時間 t-1 與 t 時的變化，並使用 posture map 來 呈現目前新生兒肢體動作姿勢。如圖 3.13 (A)所示，影像中的新生兒將雙 腳舉起並與雙手接觸，經過前景處理的結果如圖 3.13 (B)所示，接著追蹤 新生兒頭部和四肢的變化，最後順利取得動作姿勢示意圖如圖 3.13 (C)所 示。