2008年 即時人臉追蹤 (組員：張耀文)

即時人臉追蹤 (組員：張耀文)
隨著影像處理的技術日漸成熟，目前發展出許多關於影像處理的產品和系統。本專題利用影像處理對環境中的人物進行追蹤，由膚色資訊去判斷是否為人臉的區域。現今普羅大眾的是相機裡的人臉追蹤，它會搜尋人臉並且自動對焦。
其實人臉追蹤可以應用的範圍非常廣，例如人臉辨識，它可用於疑犯偵測，或是監控與保全系統，現在進步到人臉密碼門禁控制系統，都是利用影像處理的方法。
本篇專題希望發展出一套能夠追蹤移動人臉的追蹤系統。礙於傳統視訊屬於固定式的，在跟朋友視訊對話時，人走到哪，就要把視訊移動到哪，缺乏實用性與方便性。利用MATLAB軟體結合膚色偵測與質心追蹤，去除非人臉區域，即時定位人臉所在位置，另外將Logiteck QuickCam固定在步進馬達上，以左右旋轉追蹤質心， 無論是起來拿東西或是倒茶，只要偵測到人臉，都會自動追蹤將人臉置於攝影機的中心。

在人臉偵測中，先是轉換色彩空間，再利用膚色偵測尋找可能為人臉區域，接著做連通處理，把屬於同個區域的相連起來並尋找質心且判定為人臉，在為人臉區域中找出相對座標，即可做出畫框的動作。
步進馬達部分，本專題中使用全步進驅動兩相步進馬達，所謂兩相步進馬達，是在市面上隨處可見，也方便取得，是最傳統的步進馬達系統，這種馬達解析度為每轉分為200格，所以每一格的角度為360°/200格=1.8°，即控制器每送一個脈波到步進馬達驅動器後，驅動器會驅動馬達轉動1.8° ，它的優點是驅動線路簡單，驅動器價格低廉，且在同樣的脈波速度下，馬達能有較高之轉速，其缺點則是因為馬達解析度較粗，所以慣性較大，馬達無法快速的加減速，因此瞬間反應較慢。
用步進馬達跟隨區域質心，如果追蹤區域向右移，給予步進馬達往右的脈波；如果追蹤區域置於中心，步進馬達就不供給電流。如此一來，本報告所要呈現的是兩個系統結合成一個簡易的即時人臉追蹤系統概念。