學位論文
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Item 高動態範圍下的影像融合與色調重現(2008) 黃瑋琦; Wei-Chi Huang色調重現目的是去調整或映射高動態範圍影像，調整影像圖素的亮度以及更好的對比度。本論文提出一個完善的彩色影像系統對於在極高動態範圍下場景的影像拍攝。用五張不同曝光的原始影像作融合來拓展動態範圍的概念，搭配色調重現和局部對比增強演算法以重現原始影像的對比和細節。 系統首先融合多張不同曝光的原始影像以獲得更多的動態範圍資訊，融合後原始影像的有效動態範圍可以擴展到256倍，接著對影像在不同亮度下重複抽取邊緣以擷取影像的細節，我們所提出的色調重現演算法將所擷取到的最佳邊緣統計圖作等化以分配到更均勻分佈的區域。最後區域對比增強使影像的細部更明顯。經由實驗結果，我們提出的高動態範圍影像系統能夠在色調重現及色彩鮮明度上得到好的結果。Item 應用區域對比增強於不均勻光源下之人臉辨識(2008) 徐民儕; Ming-Chai Hsu近幾年來，由於安全上的需求，所以利用人臉來進行身份辨識的應用越來越廣泛，在許多從事人臉辨識的研究的文獻中，常利用人臉影像擷取出來的特徵，來分辨出不同的人。然而在實際的應用上，常常會因為環境中光源的不均勻照射，使得同一張人臉會有很大的不同，因而導致人臉的辨識率大幅下降，為了提昇辨識效能，我們提出一個區域對比增強的方法，可以有效的解決人臉辨識在不同光源下的改變。 本篇論文提出的人臉辨識的演算法，則是在辨識前對影像做離散餘弦轉換，取出人臉影像的低頻部份，有效降低影像的維度，因此在辨識的時間上也會相對的減少，最後交給支持向量機（SVM），來決定辨識的結果。本論文測試的人臉資料庫為Yale_B，經使用支持向量機的辨識率可達99.13%，在已發表的論文中是辨識較好的方法之一。Item DNA演化模糊系統應用於移動機器人控制(2008) 鐘宏見; Hong-Jain Zhon遺傳演算法是以隨機多點同時搜尋的方式，而非傳統單點依序搜尋方式，因此可以避免侷限在某一區域的最佳解上，而得到整體區域的最佳解。然而，傳統遺傳演算法在演化模糊邏輯系統內部的架構與參數當中，其性能及族群大小有著密切關係等限制。為了改善此限制，於是以DNA-Based演化演算法來取代傳統的遺傳演算法，在實現上與傳統遺傳演算法一樣需要精確的模擬器與大量演化時間。 本論文提出以整合DNA-Based演化模糊邏輯系統及Q-Learning之適應性學習方法，以使移動機器人能適應實際複雜的環境。藉由Q-Learning來輔助DNA-Based演化模糊邏輯系統的方式，利用Q-Learning在實際環境互動當中產生最佳行為，且不需要建構環境動態模型，以避免因精確模擬器不易建立而造成模擬器和實際環境的誤差。由模擬結果證實，Q-Learning提供DNA-Based演化的過程當中適應函數所產生的方式，在不需要任何環境的座標資訊，有效提昇與實際環際互動當中的精確度。 最後，將本論文在模擬器上所演化完成的參數應用於sputnik移動機器人，以驗證實際環境互動的可行性與效能。Item 應用於數位相機之以小波轉換為主的插補分類器設計(2008) 林宜賢; Lin, Yi-Shien本論文研究中，我們提出一個適用於數位相機色彩插補之小波分類器。其目的是為了解決現行插補演算法中最常使用的插補分類器中頻率響應不一的問題。由於傳統分類器是採用不同階數的微分項所組成，我們的研究中發現在某些頻率下，其頻率響應的強度甚至達到兩倍的差異。這隱含著不同頻率中分類器的組成項是具有不同的權重值，因此，造成方向上的誤判產生錯色的問題。為了解決前述問題，我們提出以小波轉換為基礎的插補分類器來取代傳統的分類器，我們透過小波轉換後得到的高低頻係數矩陣當作其方向判斷的依據。因為在我們的小波分類器中所使用的組成項，均出於小波轉換後的同一個子頻帶。因此，我們解決了頻率響應不同的問題。經由實驗測試，我們所提出的小波分類器的確得到較佳的方向判斷準確性，比傳統分類器平均增加5863點的正確方向判斷點數。應用小波分類器到三個不同的演算法上，PSNR值分別提高了0.50dB、0.19dB與0.20dB，也明顯地大幅改善重建影像視覺上的效果。Item 用於年長者居家跌倒偵測系統設計(2008) 洪楷翔; Kai-Hsiang Hung對於獨居老人來說跌倒是一項嚴重的傷害，本研究的目的即在使用可穿戴式的加速度感測器及固定式的壓力感測器偵測老年人於行動時發生跌倒情況來進行研究。本研究結合地板壓力感測、加速度感測以及小波轉換可精確的偵測老年人跌倒。 小波轉換為近年來相當熱門的研究題目之一，小波定理提供了統一的架構給許多不同的訊號處理應用領域。目前小波轉換已廣泛地應用在通信系統，信號處理，影像和音訊處理等不同的研究領域。 本研究參考訊號相關之論文，並提出的以小波轉換搭配積函數的演算法為基礎作跌倒判斷，積函數是由信號經由小波轉換後產生的一低頻訊號和高頻訊號取絕對值相乘所得，此積函數能將一般運動的訊號衰減並突顯跌倒瞬間之能量，再加上新的訊號分割點判斷演算法並結合專家系統綜合推理，與傳統方法相較之下，本論文所提的判斷分割點的演算法可提昇判斷跌倒的準確度。Item IEEE 802.11e HCCA 中改善傳輸效能之動態排程演算法(2008) 張哲瑜; Chang che-yu在IEEE802.11e的修正草案中，提出了根據平均的封包大小和資料產生率來計算TD (TXOP Duration)及SI (Service Interval)的演算法，但卻無法適用於VBR (variable bit rate)資料流。因此，在相關研究裡提出一個TXOP timer的機制，利用可變的輪詢週期以及可變的TD來適應VBR的資料型態。此外在TXOP timer 的基礎上，更有研究提出了利用佇列的資料量資訊QS (Queue Size)來分配準確的TXOP。雖然在TXOP配置方面可因此接近於完美，但在資料流量控管方面仍然有很大的改善空間。這是因為TXOP timer的增長速率為一平均值，因此在服務VBR封包時會導致若干封包無法在延遲範圍內接受服務。本論文將提出一個有效的排程演算法來改善TXOP timer機制，而作法主要是將QSTA (QoS Station)的服務分成輪詢及傳送兩部分。在輪詢部分將使用VBR最短的服務區間以準確的掌握VBR的封包產生時間；在傳送部分針對TXOP timer的傳輸限制提出無timer傳輸條件以及根據QS調整之變動timer傳輸條件來改善傳輸效能。經由模擬發現本論文作法可以有效的改善封包的延遲及遺失，並且能達到較高的吞吐量。Item 用於快速H.264編碼之可適性可變區塊大小提早終止演算法(2008) 張述理在移動估測後，不同的影像序列會有不同比例的區塊具有零移動向量，我們稱此區塊為零移動區塊。當區塊的移動向量為零，則區塊內 (0,0) 這點會有最小的代價值。先前的可變區塊大小零移動區塊偵測演算法利用此特性，僅計算(0,0) 這個搜尋點，並且給予不同大小區塊不同的門檻值，藉此來預測該區塊是否為零移動區塊。當該區塊被預測為零移動區塊時，則可提早終止搜尋，以加快編碼速度。 然而，使用固定門檻值的方式無法適應影像內容的變化。因此，本論文提出讓門檻值在固定範圍內進行變動，搭配已編碼畫面所得到的零移動區塊變化趨勢，在編碼的過程中動態的調整各模式的門檻值，可以省略不必要的計算點數來達到節省編碼時間的目的。實驗結果證實，本研究所採用的動態調整門檻值的觀念，能較有效的貼近各種不同內容的影像序列。平均能加快14.40%的編碼時間，平均能減少21.34%的移動估測時間，且平均只有0.03dB的影像品質降低，以及平均1.15kbit位元率的增加。故能在對影像品質有較小的影響下，節省更多的編碼時間及移動估測時間，達到更佳的視訊編碼效率。Item 結合地板壓力與紅外線影像之跌倒偵測系統(2008) 陳佳鈺由於科技發展與醫療技術的精進，大家對病人照護品質也日益重視。據相關研究顯示跌倒住院約占意外事件的60%，且跌倒將導致老人健康惡化、產生併發症，除了增加家庭負擔也嚴重耗用社會醫療成本，因此跌倒意外的防範與即時偵測是提升現代生活品質的重要課題之一。本文提出一套可應用於醫療照護機構或居家的跌倒偵測系統，旨在即時偵測出跌倒行為並通報醫護人員，避免延誤就醫，減輕醫護人員及醫療成本的負擔。 本論文不同於一般的看護系統在於，使用紅外線攝影機來擷取看護環境的影像輸入，其優點在於黑暗中也可正常運作；另外本系統結合了地板壓力感測的輔助，藉此減少不必要的警報。 實驗結果驗證，在正常環境下使用簡單的偵測演算法搭配地板感測效果可提高系統偵測的正確率與可靠度。實驗結果也證實本論文所提出之跌倒偵測法，在室內環境中且允許各種路徑以及跌倒方向下，有不錯的成效。Item Petri-net建構網路使用者行為預測模型之研究(2007) 葉辰杰; Chen-Chieh,Yeh近年來，隨著網際網路技術迅速的發展造成網路使用率的普及日益上升，對於網站是否能針對使用者提供適合的資訊以及縮短回應時間的技術越來越究。為了達到這個目的，必須追蹤並且分析使用者使用網路的行為模式，藉此改善網頁架構，提供更好的客制化服務。本研究應用Petri-net技術來預測使用者的瀏覽路徑行為，了解網頁的結構與內容是否真正符合使用者的需求，以改善網頁結構的設計或內容。本研究中，以教育部大學課程網網站為例，使用Petri-net掌握網路使用者的動作，藉此提供使用者的路徑資料庫，使系統能正確的判斷使用者瀏覽路徑，並且應用此技術建立的預測模組改善網頁位置，使系統能預先做處理，縮短回應時間。我們希望藉由分析網路使用者歷史的瀏覽行為紀錄，建立預測模型來預測其他使用者未來可能瀏覽的網頁，並預先存取準備提供給使用者。研究中發現以下結果： 1. 使用Petri-net技術真實掌握網路使用者的動態行為，藉此提供使用者的路徑資料庫。 2. 使用轉換控制矩陣方法來建構規則表和預測模型，藉此改善網頁的架構。 研究發現使用此技術建立的預測模組，能更準確的預測使用者未來的瀏覽路 徑，並且改善網頁位置架構，增進使用者瀏覽網頁效能。Item 使用在彩色影像上的三邊雜訊濾波器之硬體架構設計(2007) 戴宏碩; Hung-Shou Tai在影像處理當中，清楚呈現邊緣，同時也去除不必要的雜訊是最基本的工作。當我們使用數位相機截取影像時，很常見的是彩色影像當中摻雜了各式各樣的雜訊，尤其是在低亮度的環境下使用高增益(ISO)值取得的影像。因此，雜訊濾波器在數位相機中是不可或缺的模組。而雜訊濾除的最大問題是會降低影像的銳利度，換句話說，光學鏡頭瑕疵對於影像的影響就有如低通濾波器一般，它會導致影像的模糊情形，習慣上，這樣的情形會應用邊緣增強演算法來改進影像的銳利度，但做邊緣增強的影像處理也常常會同時將雜訊的訊號也同時增強；所以，在做邊緣增強前，對於雜訊有效的濾除是非常重要的。在本論文中，我們將比較一個三邊濾波器與目前較常見濾波器的效能。論文中對三邊濾波器與常見濾波器做軟體模擬比較，也將此三邊濾波器的硬體以HDL語言實現，以便在影像處理晶片中使用。