影像式头控系统-自动控制工程学系-逢甲大学.PDF

逢 甲 大 學 自 動 控 制 工 程 學 系 畢 業 專 題 報 告 影 像 式 頭 控 系 統 Head Gesture Control for Aiding a WWW Browser 指導教授：林 宸 生 學 生 ：葉彥 廷 鮑 美 琪 謝 宗 達 蔡 俊 傑 中 華 民 國 九 十 年 六 月 感 謝 在逢甲自控系的四年裡，教授們對研究與教學的衝勁和熱情給了學生最難忘的印 象，在這裡，我學到的不只是專業知識，教授們所教導的研究方法和態度才是我一生受 用不盡的寶藏。尤其要感謝的是恩師林宸生博士，感謝您在課業和生活上的悉心指教， 讓學生能致力於研究，而使得本論文能順利完成，師恩浩蕩，永銘於心。 本研究承蒙國推會計畫 NSC89-2515-S-035-002 所提供的經費支持,特別感謝運動神經 元疾病病友協會游淑華小姐和多位病友及家屬們的幫忙，從病友們的親身試用中我們獲 得許多寶貴的意見，使得本研究可以不斷的進步與改善；尤其感謝病友周瑞澤一路陪著 我們走過來，才能使得本研究能夠順利地完成。也特別感謝輔具展邀請我們參與展覽， 使得我們的作品在大型的展覽中有發表的機會。再謝謝學校所舉辦的成果展，讓我們的 作品能夠在校內露一露臉。最後感謝學長張凱傑、黃朝群、詹世祥、詹兆寧，同學鮑美 琪、謝宗達、葉勝凱、蔡俊傑，謝謝你們在課業和生活上的協助與關懷，相信在實驗室 這段時間，將是我這一生最美好的時光。 最後，僅以此論文獻給我最敬愛的父母和家人，以及女友韋菱，感謝你們在這段日 子的鼓勵和支持，你們的關懷一直是我最大的精神支柱。 i 中 文 摘 要 目前的個人電腦在使用上可謂十分方便，吾人可僅藉由一滑鼠即可操作、使用電 腦，但對於部份殘障人士，如：脊椎損傷的患者,級數在 C5,C6 以上的病患，他們通常 僅能自由地轉動頭部，而無法以雙手來操作滑鼠，進而無法操作、使用電腦，為了克服 部份殘障人士無法操作、使用電腦的問題，故而有必要開發出以頭部來操作電腦之裝 置，目前雖有部追瞳系統可用來克服前述問題，但追瞳系統,須在頭配顯示器附近打光, 常讓使用者覺得眼球乾燥,主要也是因為燈光其熱量所造成的影響,更何況是用在病人 身上，於是決定用影像式頭控系統來取代追瞳系統。而影像式頭控系統的光源只是為了 判別其移動的方向,與人眼無接觸,遂不會有不舒服感。這是追瞳系統所沒有的特點,且 追瞳系統之硬體設備費用相當高，對使用者而言是一種相當大的負擔，因此如何能以較 簡便的硬體設備來克服前述問題，便成為當前之重要課題。 ii Abstract At present it’s very comfortable to use personal computer. We can operate computer by mouse, but for some spine broken patient, in the level over c5 or c6, they usually can only move their head in their freewill manners. But they can’t operate mouse by their hands to use computer. In order to overcome this problem, it is necessary to develop