第六章 主體選取與運鏡路線規劃
第三節 運鏡路線規劃
運鏡路線規劃提供運鏡 PTZ 攝影機執行運鏡動作時從開始到結束所需的一 切資訊。不同的運鏡方式以及景別種類皆會改變運鏡路線的內容，這個步驟正是 將系統在先前步驟得到的運鏡種類、景別種類、畫面中心位置和主體面積大小等 資訊整合為實際執行運鏡所需要的資訊，並讓運鏡 PTZ 攝影機執行運鏡動作。運 鏡路線包含運鏡起點、運鏡終點、伸縮鏡頭以及景別設置，運鏡起點意指運鏡 PTZ 攝影機開始運鏡動作的位置；終點為運鏡動作結束的位置；伸縮鏡頭代表利用焦 距的變化讓畫面的放大或縮小；景別的設置則是利用鏡頭的伸縮將主體和畫面的 比例調整到系統所決定的景別。
為確保影片的豐富性，本系統共使用11種運鏡手法以及7種景別呈現運鏡動 作。其中運鏡手法可以分為兩大類，第一類是 pan、tilt 等轉動式的運鏡，這類運 鏡需要鏡頭的轉動來呈現其效果。第二類是 zoom in、zoom out 等利用伸縮鏡頭 強調主體來強調主體的運鏡手法。兩類運鏡在執行運鏡的步驟上以及所需的運鏡 路線資訊有所差異，第一類運鏡的運鏡步驟如圖6.7所示，首先將攝影機的鏡頭轉 動到運鏡起點，接著將畫面的景別調整為系統所決定的景別，然後將鏡頭逐漸轉 動到終點的位置。
第二類運鏡的運鏡步驟如圖6.8所示，首先將鏡頭移動到運鏡起點，接下來將 圖 6.7 第一類運鏡流程示意圖
(1)移至起始點
(2)調整景別
(3)移動至終點 運鏡 PTZ 攝影機
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景別調整至系統決定的景別，然後進行鏡頭的推或拉的動作。第一類運鏡需要運 鏡起點、運鏡終點和景別來完成運鏡動作，第二類運鏡則需要運鏡起點以及鏡頭 推拉指令以及景別。以下將介紹如何以運鏡種類、景別種類、畫面中心座標及主 體面積計算這兩類運境路線。
運鏡起點與運鏡終點的座標是由上一節得到的畫面中心座標、主體大小以及 ACMM 輸出的運鏡種類來決定。為確保主體在運鏡的過程中能完整展現，起點與 終點間的連線必須通過畫面中心座標，以避免偏離系統決定的拍攝位置。
另外，不同的運鏡種類會使得兩點的相對位置不同，例如由左向右橫移的運 鏡，運鏡起點會在畫面中心的左邊，運鏡終點在右邊；若是由下而上的運鏡，運 鏡起點會在畫面中心的下方，而運鏡終點則在上方。接下來將以運鏡種類做分類 來介紹運鏡起點和終點的計算方式，令畫面中心為 C，座標為(Cx,Cy)，H 為主s 體高度、W 為主體寬度，則運鏡方式說明如下： s
1. 第一類運鏡(cut、zoom in、zoom out)：第一類運鏡只需要把運鏡 PTZ 攝影機 移動到畫面中心的位置，因為在運鏡過程中不需要移動鏡頭，不需要運鏡終 點的資訊，該類運鏡的運鏡起點(Psx,Psy)與終點(Pex,Pey)皆為畫面的中心位 置(Cx,Cy)。
2. 第二類運鏡(pan、tilt)：第二類運鏡會在運鏡過程中移動運鏡 PTZ 攝影的鏡頭，
圖 6.8 第二類運鏡流程示意圖
(1)移至起始點 (2)調整景別
(3)伸縮鏡頭 運鏡 PTZ 攝影機
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(c) 沿觀眾席方向運鏡(auditorium direction)：觀眾席方向指的是觀眾座位間走道的 圖 6.9 沿觀眾席方向示意圖
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方向，如圖6.9中紅色箭頭所示。令圖中兩條直線和0 方向的夾角 a 、1 a ，首2 先對輸入影像的灰階影像I做 line detection 處理。接著將360度分為8個角度類 別，統計每個類別中包含的直線數量。由於座椅的椅背和通道都會有明顯的 edges，偵測出該角度直線的可能性較高，因此挑選包含直線數量最多和次多 的角度作為觀眾席方向和0 的兩個夾角，其中夾角較小者為 a ，較大者為1 a ，2 則運鏡起點和終點計算方式如下：
沿觀眾席方向a (由左至右)的運鏡起點為1 (Psx,Psy)(Cx,Cy 1Hs)，運鏡 終點為(Pex,Pey)(Cx,Cy 1Hs)。
沿觀眾席方向a (由右至左)的運鏡起點為1 (Psx,Psy)(Cx,Cy 1Hs)，運鏡終 點為(Pex,Pey)(Cx,Cy 1Hs)。
沿觀眾席方向a (由左至右)的運鏡起點為2 (Psx,Psy)(Cx,Cy 2Hs)，運鏡 終點為(Pex,Pey)(Cx,Cy 2Hs)。
沿觀眾席方向a (由右至左)的運鏡起點為2 (Psx,Psy)(Cx,Cy 2Hs)，運鏡終 點為(Pex,Pey)(Cx,Cy 2Hs)。
圖6.10 景別特徵[Che07] (a)臉部高度與身體各部位長度關係圖 (b)臉部高 度與臉部下緣至畫面下緣示意圖
(a) (b)
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景別是由主體與畫面的比例所決定的，Cherif 等人[Che07]以主體高度與主體 下緣至畫面下緣的距離比例做為用來判斷景別種類的特徵，該研究的主體皆為人 的臉部，臉部的高度 h 和臉部上緣至身體各部位的距離 d 有一定的比例關係，如 圖6.10(a)所示，圖中Φ1~Φ4為代表 h 倍率的常數。因此主體下緣至畫面下緣的 距離代表人臉以下的部位長度 (圖6.10(b))，由臉部的高度和該距離加上臉部高度 的比例可以知道畫面的底端在人的什麼部位。若是畫面中底部截到影像中主體的 肩膀部位，則該景別應該為肩上景(特寫)，如果截到的部分是在影像中的膝蓋部 位，則應該為膝上景(中景)。本研究沿用 Cherif 等人的景別分類方式，並依照觀 眾在座位上的坐姿設定倍率常數。
鏡頭的伸縮是一個讓運鏡 PTZ 攝影機做出鏡頭推拉的動作，當運鏡種類為推 鏡頭(zoom in)或拉鏡頭(zoom out)時該變數才會對運鏡動作有影響。而鏡頭伸縮的 速度取決於景別的種類，當主體在畫面中所佔的比例較大則伸縮速度較慢，可避 免畫面變化過快。反之則鏡頭伸縮的速度較快，可讓觀賞者能感覺到主體在畫面 比例的變動。
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