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1、编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第12页 共12页電機與控制工程系計畫名稱：(子計畫四) 動態VR運動復健輔助系統之人機溝通介面及使用者情緒瞭解(III)研究者：張志永經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：虛擬實境；人臉表情情緒辨識；序列人臉影像處理；人性化溝通管道；抽象式關念表示法在此資訊爆炸時代，許多擬真的儀器與系統被創造出來而且正深入大眾的生活之中，尤其在娛樂、休閒、健身、復健、及訓練性等方面有蓬勃發展；而虛擬實境正是這個趨勢的主導者。一理想的虛擬實境系統，應能隨時掌握操控者的情況與感受，並能讓操控者與系統模擬器做直覺性的溝通，而讓使用者有完全沈浸其中的
2、感受，因此研究發展任何虛擬實境技術時，使用者與機器系統之間的互動與溝通為相當重要的一環。本子計畫將藉電子攝影機隨時紀錄操控者臉部，藉影像處理技偵測出操控者之情緒狀態，並建立操控者與模擬器間的人性化溝通管道，以將操控者的使用感受忠實的告知子計畫一與二進行模擬器的控制變數轉換及後續階層式控制法則之設計，並藉此以改善整個控制迴路及調整參數的方法，而提高了模擬器的真實性，本計畫可視為整個模擬器系統的高階回授單元。虛擬實境系統要做得逼真，人使用之感覺須能傳遞，即回授至機器系統做出適當的模式或控制參數之修正，方可達成；本子計畫將發展出一套即時之人情緒狀態判定系統藉線上拍攝操控者臉部影像序列，由影像處理技術
3、偵測出操控者之臉部變化，進而推敲操控者情緒狀態；人臉表情與情緒相當含糊不明確，而且抽象，由機器辨認相當困難，極有挑戰性，是當今電子資訊之重要課題，如MPEG-4強調人與環境互動，其中包含人臉表情編碼規範。更進一步，本計畫並將測出情緒狀態的程度，如很害怕、有點快樂，以便後級控制迴路設計能很靈敏、漸近、且精緻。但人的感覺屬抽象的概念，並無一實數物理量可對映歸屬程度，本計畫主要研究抽象式觀念之表示法，並設計出一個能與機器系統做感覺溝通與對映之方法。本計畫在這三年中將逐年分別對於跑步機、滑船、與騎馬之休閒運動，進行使用者與模擬器之感覺溝通對映機制之設計，並計畫在工作站上進行此單元軟體的發展，並配合驗證
4、整合之模擬器系統。NSC92-2213-E009-112 (92N275)-計畫名稱：電路理論觀點設計與理論實證(I)研究者：張隆國經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：飛機電力系統；電源轉換器；高強度氣體放電燈的電子安定器；無變壓器電源轉換器；電力積體電路由於電子科技急速的進步，航空電子設備不斷的更新和加增中。而飛機上的電力來源有限，因而電力系統的可靠性、電力工作效率的提高、高品質的電源管理，已成為不可或缺的一環。在此前提下我們提出三年的整合型計畫，盼能在飛機電力系統的層面上，提出一系列電路應用的研究及發展技術。飛機上的電力來源不外乎來自下列四個地方：外部電力系統、輔助電力單元(APU)、引
5、擎驅動主發電機(IDG)、直流電源含電池組及變壓器整流單元(TRU)。其負載有馬達、加熱器、電磁閥門、通信設備、人機介面設備、投影/照明設備、電腦、娛樂設備等，因而飛機上必需有AC/DC、DC/AC、DC/DC三種電源轉換器或換流器。本計畫擬提出提高電力轉換效能的方法，因而在第一年我們將提出一種新型的交流/直流轉換器，其以適應大輸入電壓變動、縮小體積與重量為目標。為了飛機上其他的實質需求，我們也將同時設計協助其他子計畫作負載應用分析所需的直流/交流換能器。此外，我們將應用上述的AC/DC與DC/AC電路模組，提出一具有泛用型功能的高強度氣體放電燈的電子安定器，可為飛機上的投影燈驅動用，以及協助
6、作為系統非線性負載分析用。第二年我們將致力於更具縮小型的電源轉換晶片電路研製。這裏將發展不用電感或變壓器式的交流/直流轉換器，直流/直流升降壓轉換器，可為各種娛樂設備與儀表的電源用，其體積及重量將大大的縮小，對飛機上電源系統的開發極為有利。第三年則是進一步的將第一、二年的電路模組依據系統之需求作適度的串、並接，並修改部分的電路與控制迴路，配合其他子計畫作偵錯、緊急控制、混合控制等技術發展，以進行最後的小型電力系統之功能驗證。NSC92-2212-E009-022 (92N387)-計畫名稱：系統晶片之軟硬體共驗證技術研究者：董蘭榮經費來源：國科會關鍵詞：系統晶片；軟硬體共設計；軟硬體共驗證；派
7、屈網路此子計劃專注於整個系統晶片驗證的最上層技術軟硬體共驗證技術。軟硬體共驗證技術分成兩階段，即系統階段與暫存器轉換階段(Register-Transfer Level, RTL)。系統階段主要工作是介面驗證、時間效能評估、軟硬體共模擬。介面驗證的工作共分成三層次，分別是靜態(Static)、安全性(Safety)、合時性(Timing)。完成介面驗證後，根據與系統組織配置的設計階段互動，一方面驗證該組織是否符合系統要求、一方面提供組織配置的設計參考。此步驟完成後，再在效能抽像階層上模擬候選組織。在此階層的模型不強調實際的資料值而僅考慮系統內的資料流動的時序。因此，由於模型複雜度的簡化縮短模擬
8、時間。而設計者依據時間性效能的模擬結果驗證候選組織並進而改善設計。完成此二步驟後，軟硬體共模擬開始就包含軟、硬體元件的異質組織實施模擬以驗證系統晶片行為結果。至此，系統階段驗證便告完成。而後再根據RTL 設計結果進行第二階段之驗證。第二階段主要工作包括功能對等檢查(Equivalence Checking)及介面驗真(Validation)。功能對等檢查擬探討System level與RTL level設計間的同等問題，以保證自System level轉至RTL level時之設計結果無誤。介面驗真部分則包括元件與通訊介面間、元件與元件間、通訊介面間之介面驗真。目的在確保不同元件間資料交換之同
9、步性與正確性為真。NSC92-2220-E009-003 (92N293)-計畫名稱：小型三相風扇馬達之速度控制與參數判別研究者：林錫寬經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：風扇馬達；馬達磁路分析；無感測速度控制；參數判別本研究計畫主要在研發小型三相風扇馬達的高性能低成本的速度控制。為求平穩且寬廣的工作區域的速度控制，更要兼顧低噪音，所以無感測器的向量速度控制為首選。計畫中將提出新的無感測器的向量速度控制法則，主要特徵在於提出適應滑動模式磁通觀測器，再利用磁通觀測器所得穩定磁通，計算得出轉速估測值。另外，精確的馬達電氣參數為速度控制所必須，所以也將發展線上馬達參數估測法。鑒於三相風扇馬達尚未普
10、遍，所以也嘗試設計高效率永磁無刷風扇馬達。計畫中將提出最佳化的馬達設計方法，並以磁路分析FEM軟體來驗證。最後將以二年的時間來製作出所設計的馬達與單晶片化的速度驅動控制器。NSC92-2213-E009-057 (92N234)-計畫名稱：多輸入多輸出有限脈衝響應系統的盲判別與對等化研究者：林清安經費來源：國科會關鍵詞：無線通訊；盲對等化；盲判別；多輸入多輸出系統；有限脈衝響應多使用者的通訊頻道常利用多輸入多輸出有限脈衝響應系統來描述。 盲對等化的問題就是要在不知頻道及傳送的訊號的情形下，將傳送的訊號分別並估測出來。 本計畫擬發展利用週期性二階統計來作多輸入多輸出有限脈衝響應通訊頻道的盲判別與
11、對等化的方法。 探討的問題包括可判別的條件，盲判別的運算法則，週期性調變數列的最佳選擇，利用週期性反系統的最佳對等化，遞迴式的盲判別與對等化運算法則的發展。NSC92-2213-E009-085 (92N450)-計畫名稱：EM 及各種LS演算法之相互關係及其在通訊系統中同步器及等化器設計之應用研究者：鄭木火經費來源：行政院國科會關鍵詞：EM；LS；TLS；XLS；可能性函數；同步器；插補器；等化器本計畫有二個目標：一是研究建立EM演算法及最小平方(LS)家族群之演算法的關係；二是應用EM及LS演算法到數位通訊系統中同步器與等化器之設計。LS家族群之方法包括有傳統LS (CLS)、完全LS (
12、TLS)、及擴大LS (XLS)三演算法。其中以XLS最全面因為CLS及TLS可由XLS在特殊情況求得。這些LS方法是以決定性資料(Deterministic data)來估計一模式參數使得某些型態的平方差值最小。其中XLS將模式誤差及量測誤差均予考慮，而CLS, TLS, 則只考慮量測誤差。EM演算法是定義在統計環境下透過計算期望值及最大值的重覆過程以求取參數使得一可能性函數值(Likelihood function)為最大。我們已知若模式誤差或量測誤差為高斯函數之分佈時，LS問題之參數解即是可能性數之最大值之解。因此理論上EM演算法可以使用來解CLS, TLS,及XLS的問題。所以發展一統
13、一步驟及方法以使用EM演算法解LS之問題是此計畫的第一目標。就此目標，我們首先研究建立CLS, TLS,XLS問題架構及此問題相等於可能性函數值最大值問題之條件。然後探討如何將LS問題分成EM中計算期望值及求最大值二步驟以使用EM演算法。這些方法的優缺點則可經由與既有方法比較及電腦模擬獲得。我們預期由此可得到新方法及新的觀點。此計畫第二目標是開發EM及LS演算法在信號處理與通訊的新應用。由大量文獻可知EM及LS方法有非常多的應用。在此我們將探討應用在基頻通訊數位接收器中同步器及等化器之設計。所探討的同步器是針對全數位式，因此不需要類比電壓控制振盪器(VCO)。首先我們使用EM及LS方法設計同步
14、器中的插補器。其中模式誤差及量測誤差對所形成之同步器效應將予以分析與電腦模擬測定。所發展之方法則以其陳述(Formulation)、所考量誤差、方法實現複雜度及答案唯一性來評估。然後我們將研究將插補器及等化器結合在一起並發展一方法以設計一具有等化器及插補器功能之濾波器。此方法之結果是可結合同步器及等化器，因此可簡化一數位通訊接收器的設計與實現。總之，此計畫是探討EM與LS演算法之關係、發展新方法、並運用來設計數位通訊系統接收器之同步器與等化器。經由此計畫，我們預期將更深入了解EM及LS演算法之基本性質，也使既有各種方法之相互關係更清楚，並開展新應用。NSC92-2213-E009-084 (9
15、2N449)-計畫名稱：射頻電路系統前瞻測試技術開發研究者：蘇朝琴經費來源：行政院國科會關鍵字：無線通信在今日已經蔚為風氣，在行動通訊百家齊放，有GSM、DECT、PHS、GPRS、WCDMA、CDMA2000等不同的系統。在無線網路上，亦有Bluetooth、802.11、等不同的規範與應用。因此，射頻電路的設計與應用在今日已經非常的廣泛與普及。更進一步，在有線傳輸上，光纖與高速傳輸也都屬於射頻電路的應用範疇。由於其高附加價值，全球的設計業者，晶圓廠，與系統業者，無一不傾全力往此一方向發展，並已獲致相當可觀的成就與成果。然而，射頻電路的測試並無法如其他業者般的順利發展。傳統上射頻電路的測試以
16、兩類方式為之。第一類型是以特殊儀表量測的方式為之，利用射頻訊號專用的精密儀表送出或接收射頻訊號，精確的量測電路的參數，以決定電路的正確與否。此一類型的最大優點在於能準確的量測電路特性，但是缺點是測試成本非常的高，似乎無法滿足低價手機與無線網路的要求。第二類型則是利用迴路Loop Back的方式將傳送出的訊號接回並與予解碼，檢查回收資料的位元錯誤率Bit Error Rate (BER) 以判定電路的好壞。此一方法與第一類型剛好相反，它的優點在於測試的成本非常的低。但是它的缺點則是測試時間非常的長。本計畫要提出的是利用現今無線電路架構中，內建之類比數位轉換單元與數位信號處理單元作為設頻電路測試的
17、基礎。在測試的架構上，我們將利用DSP模組產生數位測試信號，經由DAC轉換送出中頻信號，再由射頻發射電路將之升頻至射頻，經過射頻接收模組將之接收並降頻至中頻，再經ADC將之轉換成為數位信號，送至DSP模組作數位信號處理。在數位信號處理技術上，我們將使用吾人發展的本質響應Intrinsic Response測試方法1-8，在不受其他模組的影響下，將每一模組的測試自身反應加以分離淬取出來，以分別判定每個模組的好壞優劣。就測試複雜度而言，它使用了內建的AD/DA與DSP模組，就測試成本而言是最為經濟的，他不必使用外掛的射頻測試機台。NSC92-2218-E009-012 (92N506)-計畫名稱：
18、微機電光學量測系統晶片設計與製作研究者：邱一經費來源：國科會 專題計劃關鍵詞：微光機電系統；近場光學量測；掃描刀緣法；光偵測器；微光電系統晶片隨著光儲存等應用系統中的光點不斷的縮小，對於光點品質的直接量測變得越來越困難。這種情況在利用近場光做記錄時更為明顯，因為光點的近場分布無法利用傳統的遠場成像等方法來量測。要量出近場光場的分佈，光感測元件必須放置於待測光場的近場範圍內，亦即距離形成近場光場的微孔或探針尖端小於100奈米的範圍內。除此之外，光感測元件必須具有遠小於待測近場光分佈範圍的解析度(100奈米)，才能測得可靠的分佈情形。這種測量一般是利用近場光學顯微鏡來進行，但其缺點為近場探針製作不
19、易、系統複雜，而且解析度受限於探針的孔徑。因此，本計劃將研發一種利用掃描刀緣法(scanning knife edge method)，整合微機電系統中的梳狀致動器、奈米級平整度的刀緣結構以及光偵測元件於同一晶片上的微光電光學量測晶片。在研發的過程中，除了能夠開發新型光電元件及整合技術外，並能為下一階段整合積體電路及微光機電系統而成為微光電系統晶片(photonic system on chip, PSOC)的研發工作奠定良好基礎。此外，我們亦將探討光電及測量系統從微米系統進入奈米系統時，將面臨的新現象、理論及所需的新知識領域。NSC92-2215-E009-050 (92N489)-計畫名稱
20、：可變結構可靠度控制之研究研究者：梁耀文經費來源：國科會關鍵詞：可靠控制；Hamilton-Jacobi方程式；增益範圍；系統之不確定性及外界干擾近年來，隨著科技發展的日新月異，應用於各個領域的系統之設備規模、投資金額及複雜程度已明顯的大幅提昇。人們在面對越來越複雜之系統時，對於系統之安全性、可靠性及有效性的要求也愈來愈殷切。尤其是具有高危險性之系統，如飛機、核電廠、煉油廠等等，更有可能因系統之不穩定而產生重大之災難。因此，如何有效的提昇系統之安全、可靠及有效性是一重要且迫切的研究課題。目前在非線性可靠控制之研究成果方面，主要是利用LQR及H控制理論來處理。然而，利用這些理論來處理可靠控制的一
21、個基本瓶頸在於控制器本身的實現必須依賴Hamilton-Jacobi方程式或不等式的解。由於Hamilton-Jacobi方程式或不等式非常不容易求得真正解，因此有些文獻利用數值方法及泰勒展開式去求取近似的數值解，因而造成了計算上的重大負擔。在本研究計畫裡，我們將利用可變結構控制理論來研究系統可靠控制的議題。採用可變結構理論的原因在於此方法具有反應速度快及對系統之不確定性和外界干擾具有極佳的抑制性能。此外，由於此法不用去求解Hamilton-Jacobi方程式或不等式的解，因此可節省大量的研究成本。在此研究計畫中，我們除了將探討能容忍特定之致動器發生故障之控制法則外，我們也將估計能保持系統穩定
22、之增益範圍。同時，所獲得的結果也將拿來與LQR及H理論所獲得的可靠控制結果作比較。NSC92-2213-E009-124 (92N280)-計畫名稱：數位式功率因數修正與脈寬調變控制IC之研製(1/3)研究者：鄒應嶼 教授經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：數位電源控制IC；數位/類比混合模式IC設計；功率因數修正；脈寬調變控制；交換式電源供應器本計畫探討應用於單相交換式電源供應器數位式功率因數控制與脈寬調變控制IC之設計與實現，發展一種結合PFC與PWM控制方法的數位式可程式控制架構，利用PFC/PWM開關信號的同步控制，可降低輸出漣波電壓。本研究將探討可IC化的PFC/PWM控制架構，研
23、究計畫共計三年，各階段的主要研究摘要分述於后：第一年：數位式PFC/PWM控制架構之研究本階段主要探討數位式PFC/PWM的控制架構，應用於單相系統的開關式電源供應器，其前級主要採用升壓型PFC架構，後級則多採用隔離式之前向式(forward)或反馳式(flyback)電路架構，本研究將利用數位控制的優點提出一種精簡的可程式(programmable)與可組合式(configurable)的控制架構，使其可應用於以PC為主的開關式電源供應器。本研究將探討數位式PFC/PWM控制IC的尺規劃與整數運算誤差效應，建立系統化的參數尺規劃設計方法，以電腦模擬分析量化誤差與捨去誤差之效應，並完成以CPL
24、D為基礎的實現驗證。第二年：數位式PFC/PWM控制IC之研製本階段將根據所提出的PFC/PWM控制架構，進行全功能數位控制晶片之設計，研究將著重於特定功能硬體電路的設計、改善與最佳化精簡。主動式柔切轉換器需要額外的輔助開關用以轉移主開關的開關能量，本研究將發展適用於零電壓轉換升壓型功因修正電路的數位控制電路，設計相依之可程式脈寬調變產生電路，將以模擬與實驗進行所提出控制架構之驗證與分析。第三年：數位/類比混合模式PFC/PWM控制IC之設計PFC/PWM控制回路均需要一個高頻寬的電流控制內迴路，本階段將探討應用於AC-DC, DC-DC轉換器之數位/類比混合模式控制IC之設計問題，研究將著重
25、於以積體電路實現為導向的電路設計，電壓迴路採數位控制方式，電流迴路採類比設計方式，以電腦模擬分析所設計之混模式控制IC。NSC92-2213-E009-131 (92N401)-計畫名稱：永磁同步馬達智慧型無感測位置控制技術之研究 (2/3)研究者：鄒應嶼 教授經費來源：行政院國家科學委員會關鍵詞：電控馬達；永磁同步馬達；無感測位置控制；信號注入法；電腦輔助設計；初始角自動偵測；DSP控制；自我啟動；智慧控制；智慧馬達永磁式同步馬達根據其轉子結構可分為凸極式(salient pole)與非凸極式(nonsalient pole)兩種型式，若根據其轉子磁通分佈則可分為梯型波與正弦波兩種型式。這兩
26、種型式的馬達均具有高效率、高功率密度的優點，同時也廣泛應用於自動化與智慧家電等系統。永磁式同步馬達由於價格低廉、高效率、堅固等優點，亦應用於直接驅動內輪式馬達的電動車輛，由於此種應用必須工作於低轉速、高扭矩的操作範圍，因此在不使用霍爾元件的條件下，在極低轉速的情況下仍須具備良好的轉速控制調節效果，因此成為一個困難的研究課題。本計畫擬發展出一種智慧型的無感測位置控制(sensorless position control)方法，可應用於凸極式或非凸極式的永磁同步馬達。本計畫為期三年，目前第一年正在執行中，各年度之研究重點如下：第一年：永磁同步馬達泛用型無感測控制技術之研究目前已發展出應用於極低轉
27、速的無感測控制技術主要可分為兩類：一類是以模型為基礎(model based)的轉子位置估計方法，另一類則是以信號注入(signal injection)為基礎的轉子位置估計方法。本計畫將發展一種在不知道馬達參數條件下的的無感測換相技術，藉由反抗電動勢的換相與大小估計轉速，一般的反抗電動勢轉速估計法會受到反向二極體電流的干擾，同時在低轉速時，由於反抗電動勢也隨之降低，因此轉速估計的效果會變差。為了克服此一問題，本計畫將提出一種以訊號處理技術為基礎的信號注入鎖相迴路轉子位置估計方法，藉由轉子磁場的變化，偵測調變波之相角變化，藉此估計轉子位置。為了驗證本計畫所提出的方法，將以模擬與實驗進行分析與驗
28、證，本階段將特別著重於電腦模型與模擬方法的發展，將採用simplorer模擬軟體進行包含馬達、功率級與控制器的模擬與分析。第二年：永磁同步馬達初始角自動偵測技術之研究永磁同步馬達在啟動時，由於不知道轉子的磁極位置，因此若要進行定位控制就會發生抖動的現象，為了克服此一問題，本階段將發展永磁同步馬達的初始角自動偵測技術。本階段將特別著重於DSP實現方法的研究，採用32位元的數位信號處理器TMS320F28xx進行無感測控制方法實現，並與模擬結果進行分析改善。第三年：智慧型無感測位置控制技術之研究在許多無感測驅動器的實際應用場合，往往無法先行獲得馬達的參數，因此在應用上必須發展具有自我啟動功能(se
29、lf commissioning)的無感測驅動器，為了此一問題，本階段將發展以neuro-fuzzy control為基礎的自我啟動無感測控制技術，特別著重於智慧型無感測位置控制整合技術的發展，將整合包含PAM功率級、DSP控制器、無感測位置控制、訊號估計等軟硬體設計，實現一個智慧型無感測永磁同步馬達驅動器。本計畫將發展先進的DSP智慧控制技術，應用於無刷直流馬達之無感測位置控制，改善其效率與強韌性。本計畫以未來極具發展潛力的電子控制智慧馬達目標，以機電磁積體化整合技術發展為基礎，發展高效率智慧型電控馬達。NSC92-2213-E009-130 (92N400)-計畫名稱：最佳線上即時智慧型控
30、制系統的設計與実作研究者：王啟旭經費來源：國科會 關鍵詞：模糊邏輯； 類神經網路；線上即時控制系統本計畫的主要目的在探討模糊類神經網路在線性及非線性動態系統的及時應用的理論與實際問題。本計畫將首先發展模類模糊類神經網路的修改型動態最佳訓練法則。不一樣的模糊類神經網路將需要不一樣的修改型動態最佳訓練法則。在及時應用的環境下，幾乎沒有太多的時間給模糊類神經網路去訓練及調整參數。因此模糊類神經網路必須能在最短時間內達到最佳訓練及調整，方能應用在及時的環境下。此經過動態最佳訓練法則訓練後的模糊類神經網路將可用來做及時控制器或成為及時最小平方鑑別系統的一部分。其次本計畫將提出一種新的閉迴路系統來精確地描
31、述及時控制系統。此閉迴路系統乃考慮不可避免的計算時間給模糊類神經網路來做訓練調整，或其他需要計算的地方。希望此不可避免的計算時間的最大值能被計算出來。此結果將非常有實用價值，因為它將可用來選取合適的計算機硬體來達成最合乎經濟效益的設計。以上的要點將在本計畫的第一、 二年以電腦模擬的方式完成。 本計畫的第三年將以硬體實作的方式來驗證本計畫的理論推導結果。一些普遍的倒單擺系統及蔡式渾沌系統將在VisSim/Pro (Matlab 加上DSP介面系統)下來完成及時模糊類神經網路為主的控制。NSC92-2213-E009-056 (92N233)-計畫名稱：降低隨機訊號之取樣量化誤差之研究研究者：李福
32、進經費來源：國科會 關鍵詞：取樣誤差；顫動訊號；最佳濾波器本研究提擬，以結合白色化取樣誤差之顫動訊號（Whitening Dithers）及最佳濾波器（Wiener Filter）的方法，來減小隨機訊號（Stationary Stochastic Signals）之取樣誤差。研究重點，在質方面，探討誤差函數隨著取樣速度加快時之收斂性；在量方面，探討對個別統計特性之隨機訊號，以電腦模擬計算它可具體改善之位元數，以資和文獻上的結果作比較。應用方面，則探討濾波器或控制器之數位重設計（Digital Redesign）之問題。NSC92-2213-E009-058 (92N235)-計畫名稱：新的影像
33、壓縮監視方法及以嵌入式系統方式實現研究者：吳炳飛經費來源：國科會 關鍵詞：小波轉換；碎形；加密；嵌入式系統 由於治安的考量，使監控系統成為保障民眾安全的一項重要的電子產品。數位錄影監控系統因為具有可快速搜尋以及可提供較好的影像品質等優點，漸漸地取代了傳統錄放影機的錄影工作。然而，視訊影像的資料量非常地龐大，如果沒有採用壓縮技術，想要提高錄影的時間並且降低儲存裝置的成本，根本不可行。近年來，採用離散小波轉換(discrete wavelet transform;DWT)的壓縮演算法逐漸受到重視，除了可以得到較高的壓縮比外，更可以進行多解析度的壓縮與傳送。利用不同解析度的頻帶具有某種程度的自我相似
34、性(self-similarity)，透過在最低頻帶之碎形維度(fractal dimension)的計算，將有助於決定編碼演算法的參數，以提高壓縮的品質以及同時保有執行快速的特性。同時，針對需要高速資料傳輸的通道，研究Chatic DES(CDES)架構，CDES整合了混沌系統與DES密碼系統的優勢，在增加小量硬體、維持相同加密速度的兩個先決條件下，增加了DES的安全度。本計畫將發展高品質的即時影像壓縮技術，並研究CDES架構的加密技術與資料傳輸的技術，完成一套創新的監控系統，此系統不但可以得到更好的壓縮影像還原品質與資料保密的功能，更重要的是可以利用一般的行動通訊系統或區域網路達到影像傳輸
35、的目的，是我們的安全更有保障，另外攝影鏡頭加上旋轉平台搭配控制技術與影像辨識技術，使得監控系統可以達到自動影像搜尋、追蹤與辨識的功能。同時，本研究計畫考慮到後PC時代的產品及需求，研究嵌入式監控系統的設計與製作。本研究計畫擬以三年的時間來完成。第一年的目標為研發以PC為主之多模式低位元率即時影像壓縮技術與影像追蹤技術，以及建立旋轉雲台的控制追蹤技術。第二年的目標為研發以CDES架構的加密技術與網路傳輸影係資料的技術。第三年的目標為研發以嵌入式系統為主之監控系統，以及研究利用現有行動通訊系統傳送影像的技術。NSC92-2213-E009-132 (92N465)-計畫名稱：智慧型無人載具操控系統
36、設計子計畫（一）研究者：吳炳飛經費來源：國科會 關鍵詞：無人載具；模糊控制本計畫主要內容是利用模糊控制的方式實現無人載具的操控系統，同時考慮縱向（加速、煞車）與橫向（轉彎）的動態模式，達到智慧型控制的目的。本計畫將結合感測器與其他子計畫所提供的相關資訊回授給模糊控制器，以產生適當的控制力驅動馬達，使無人載具能依照所規劃的路徑移動。本計畫分成三個年度進行，著重於控制理論的研究與實現。第一年度將收集將關文獻來建立載具運動模型，接著對於目前模糊控制理論做一探討並分析其優缺點，此外亦根據系統之需求，提出一個新的演算法實現模糊控制器，並且利用軟體來驗證。第二年度則進行模糊控制器的實現與測試與相關介面的訂定。我們將利用FPGA及周邊電路來實現模糊演算法並驗證其可行性。第三年度則是完成相關介面的建立與測試，並與其他子計畫達到整合的目的。藉由本計畫執行的研究成果能提供其他子計畫一個測試發展平台，利用其機動性、準確性及配合其他子計畫的研究成果，達成實現多用途無人載具操控系統的目標。NSC92-2213-E009-113 (92N399)-第 12 页 共 12 页