南台科技大學 資訊工程系 (STUT,CSIE)

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畢業學年度
指導教授
論文名稱
研究生
96
許子衡
在無線感測網路上基於叢集式架構之具有效能通道存取排程
顏鵬毅

摘要

在無線感測網路(Wireless Sensor Networks)裡，媒體存取控制(Medium Access Control)協定的設計有幾個關鍵因素，例如節省能源、頻寬使用、吞吐量、資料延遲等等。 近幾年來，有許多研究已經提出不同的叢集式(Cluster-based)媒體存取控制協定，如LEACH是利用叢集並將叢集裡的感測節點所收集的資料聚集(Aggregation)起來加以整合，然後傳輸給基地台(Base Station)，這樣的方式能節省能源的消耗， LEACH是運用TDMA機制去做時槽的排程，時槽排程演算法會影響資料傳輸延遲與時槽(Time Slot)使用率。 在本篇論文裡，我們改良BMA(Bit-Map-Assisted)的協定，提出一個內部叢集資料通訊BMA-RR MAC協定，BMA-RR是事件驅動(Event-driven)為基礎的無線感測網路，只有當事件發生時感測節點才會收集資料，收集資料之後無線感測節點再將資料傳輸給叢集頭。本篇論文協定裡，是以Round-Robin的演算法來做資料時槽的排程，利用無線感測節點閒置期間(Idle Period)來分配更多的資料時槽(Data Slot)，以便接收或傳輸更多的資料，讓資料傳輸有更好的效率、降低資料存取的延遲。

96
鄭淑真
部落格之精華文章自動收錄系統
黃高彬

摘要

由於資訊科技不斷地進步，愈來愈多的珍貴多媒體資料被真實地記錄，例如：文字、影像、視訊或音樂，這些資料反映了人類在各專業領域方面的知識累積。目前各部落格已累積相當豐富的文章與影像內容，對於自動管理文章內容之精華文章瀏覽還未成熟。根據使用者的搜尋需求而言，由於部落格文章的多樣性與大量性，僅依靠使用者以關鍵字查詢相關文章，逐步瀏覽相關文章而了解文章內容，但文章內容包含許多相關文章與無關的垃圾文章(例如：廣告版面)，因此使用者可透過本系統整理出的精華文章內容，這是目前部落格無法滿足使用者對於自動分類精華文章之需求。 因此，自動管理部落格文章分類系統是在部落格領域上研究發展的另一個重點，由我們使用文章與類別之間的特徵，來達到有效的分類效果。另外，本系統也提供檢索文章與圖片的功能，目前部落格系統中提供圖片的檢索並未成熟，因此本論文提供檢索圖片功能，增加使用者瀏覽部落格文章的實用性。本系統結果顯示出有效的分類精華文章，並且將垃圾文章區分開來，方便於使用者瀏覽與學習精華的文章。

96
鄭淑真
建構一個行動學習系統-以救護訓練為例
蔡煒志

摘要

隨著人們生活習慣的改變、飲食習慣的改變、交通的繁忙等等外在的因素，間接或直接導致了緊急情況的發生，然而國人對於醫療方面相關救護知識相當的薄弱，每當面臨緊急狀況時，往往會慌了手腳而延誤了救治的黃金時機，或對於救護觀念錯誤而造成無法挽回的遺憾。 因此，本研究建構一個以救護知識為基礎的行動學習(Constructing a Mobile Learning System - A Case Study of Emergency Rescue Training)，並利用病徵檢索方法來找出相關的疾病資訊，此外透過專家篩選模組找出合適的醫療人員來輔助學習者，希望透過本系統所強調的行動性與系統提供之專業醫療知識，幫助使用者隨時隨地可以得到醫療救護的相關資訊，進而提升整體國人在醫療救護方面的知識水平。

96
何金山 ,鄭錦楸
設計具有壓縮且可逆資料隱藏技術
陳俊亦

摘要

隨著科技日新月異的進步，資訊和通訊蓬勃的發展，帶來人們生活上非常大的便利。不過，凡事都有一體兩面的，在科技上帶來便利的同時，資訊安全的疑慮也隨之而來。因此許多專家學者，紛紛注意到資訊安全的重要，也投入了此領域的研究。資料隱藏技術是在此領域的重點之一，其目的就是將欲傳遞之秘密資訊，以偽裝的方式藏匿，使其不易察覺，達到資訊安全的結果。 如果所藏匿之cover-image也是重要的資訊之一，則傳統的資料隱藏技術，就無法保障cover-image完整性。此時，可逆資料隱藏技術的誕生，可以改善傳統資料隱藏技術的這項不足，不僅可順利取出機密訊息，還可將cover-image還原至原始狀態。近年來，許多專家學者，也提出了許多不同方式的可逆式資料隱藏方法和技術。 為了在網路傳輸上，能傳遞更多的資料和訊息，資料壓縮是普遍使用的方法。有鑑於此，如何利用壓縮技術的原理，應用在資料隱藏的領域上，成為資料隱藏技術中，非常熱門的一項研究。不過，由於資料壓縮通常是以保留特徵值的原理，來減少資料的大小。因此，要在此方面藏入資料且降低cover-image的損失，是不容易的，更遑論要使其達到可逆的情況。 本論文即以資料壓縮原理為基礎，提出了五個資料隱藏技術，從不可逆至可逆，分別提出隱藏容量大或品質高的資料隱藏技術。再與現有的資料隱藏技術做一比較，發現本論文所提出的架構不僅在不可逆資料隱藏方面，具有較高品質之Stego-image，同時在可逆資料隱藏的方面，也不需額外傳遞其他訊息之輔助，即可順利將原始資料還原。

96
張財榮
結構式霍菲爾網路應用於彩色影像邊緣偵測
楊智翔

摘要

在影像處理研究領域中，邊緣偵測是非常重要的前處理步驟之一。我們可以藉由邊緣偵測得到影像的邊緣特徵，用以判斷影像中物體的位置、輪廓、大小等特性，並可應用於圖形辨識、資訊檢索等領域。但是一般邊緣偵測方法，皆須以手動選取參數方式才能偵測出理想邊緣，非常沒有效率。 本研究引用特殊灰階轉換及光斑消除法做為前處理，並透過結構式霍菲爾類神經網路以非監督式的學習方法自動找出邊緣。並與人工票選方式從不同參數邊緣影像中選出之理想邊緣做比較，以評估本研究之正確性，實驗證明本研究之非監督式邊緣偵測演算法，可得到近似理想之邊緣。

96
何金山
動脈硬化參數分析系統設計
楊家鳴

摘要

近幾年來，根據衛生署所統計資料，可發現心血管疾病一直佔據我國十大死因，且有每年上升趨勢，心血管疾病主因為動脈病變所引起的。然而根據衛生署所統計出有關中年人的死因，可發現心血管疾病也是分別佔據中年人的十大死因，並有每年有上升趨勢，所以心血管疾病已經不是老年人的專利，中年人也應小心預防病症。 本系統在設計介面上，分成生理訊號儲存介面與生理訊號分析介面。生理訊號儲存介面可顯示與儲存包含了心電圖、心音以及四通道光容積波的生理訊號，並可即時計算心率和脈波傳導速率(Pulse Wave Velocity, PWV)參數。生理訊號分析介面在選擇模式可以選擇全身性分析、左側分析或是右側分析，在分析模式可以有四種分析模式。透過生理訊號分析介面的分析結果可以分析出心率、脈波傳導速率參數、血管硬化指數(Stiffness Index, SI)及脈波反彈指數(Reflection Index, RI)。此系統可長時間量測達到全身性血管硬化特性評估。

96
許子衡
基於片段式多媒體串流物件轉碼之代理伺服器取代策略
李岳恒

摘要

最近幾年，由於行動裝置的可攜性與普及化，透過行動裝置來存取網際網路內容成為普遍現象。在異質性網路環境下，對於不同頻寬的網路環境及各種行動裝置，數位內容服務提供者需要提供不同版本的多媒體串流視訊給行動裝置客戶端做選擇。 在本篇論文裡，我們提出一種多媒體串流物件轉碼代理伺服器快取(transcoding proxy cache)取代策略。傳統的快取技術並不適用於多媒體串流代理伺服器。因此，本篇論文提出靜態權重值轉碼圖形、動態關聯樹方式，設計一個新的代理伺服器系統。在快取管理部分，當行動裝置客戶端要求影片，可改由轉碼(transcoding)後版本進行傳送，以減少傳送時間。本文就所提出的演算法和傳統LRU、LFU快取演算法，針對Hit Ratio、Byte Hit Ratio、Average transcoding delay等三部分進行模擬，結果顯示本論文的演算法明顯優於傳統LRU、LFU快取演算法。

96
許子衡
支援服務品質之非相交多重路徑網路路由機制
李易達

摘要

移動式隨意無線網路(Mobile Ad Hoc Network)中，由於節點可隨意移動而造成網路拓樸時常改變，因此，有許多的節點路由機制演算法相繼提出，如DSDV、AODV及DSR等。在DSR協定中，節點間的傳輸路徑選擇是以最短傳遞節點數(Minimum number of hops)為考量，但考慮到無線網路中種種的影響傳輸因素，信號強度、節點吞吐量、傳輸延遲、傳輸干擾以及電力消耗等，所以最短路徑通常並不一定是最佳路徑。 本研究提出了一個支援服務品質(QoS)的非相交節點多重路徑傳輸網路路由機制。透過這個機制，節點可以依傳輸需求(例如：節點信號強度、節點吞吐量、傳輸延遲、傳輸干擾及電力消耗等等)選擇最合適的傳輸路徑，資料來源節點收集網路傳輸資訊取得多重路徑傳輸，然後按照資料流(Flow)的類別不同，選擇最佳路徑路由封包。

96
席家年
邊緣偵測的彩色濾鏡陣列內插法
王志文

摘要

數位相機利用彩色濾鏡陣列配合影像感測器擷取影像，為了降低成本，使用貝爾圖形濾鏡，因此每個像素只有一個顏色，必須利用內插法把遺失的顏色還原。目前雖然已有許多內插法被提出，但是仍然會出現模糊以及雜點。本文提出的改良演算法，先利用邊緣偵測將綠色還原，再利用彩色差異內插法將紅色和藍色還原。使用24張影像來進行實驗，實驗結果與其他內插法比較，的確能減少雜點，PSNR值也有改善。

96
林榮三
殘值訊號預估G.723.1激發訊號快速搜尋演算法之研究
陳穎澈

摘要

現今很熱門且經濟實惠的網路電話Skype或是VOIP，它整合網路和語音壓縮技術。高位元率的語音壓縮編碼器其通訊傳輸需佔很大的頻寬，尤其在網路的普及使用網路人口成長速度急速增加的情況，造成網路頻寬資源有限，產生斷訊造成通話不連續，通話語音品質變差，為了達成語音通話需滿足“連續性”的基本需求必須即時處理，所以必需將語音訊號進一步的採用高壓縮率編碼，以產生低位元率如此才能在擁塞的網路環境下維持連續通話，但採用低位元率編碼器必需要兼顧到語音品質及編碼器計算複雜度，才能達到real-time編解碼語音。國際電信聯盟ITU-T研究、制定許多語音壓縮技術並且也廣泛應用。其中ITU-T G.723.1具有低位元率與高語音品質之語音壓縮標準，在G.723.1編碼，對於具有週期性的語音訊號，是利用閉迴路五階基週預估來編碼，至於非週期性的語音訊號， 6.3kbps位元率之隨機激發向量碼簿之搜尋，則是利用多重脈衝最大相似量化來預估編碼。雖然此編碼架構可實現低位元率與高語音品質，但所需的計算量非常大。因此有必要研究改善其編碼演算法，使其具有低計算量且語音品質也依然維持一定品質。 本論文為了改善整體G.723.1編碼效率，首先針對週期性激發訊號之適應性基週增益向量碼簿的搜尋，提出了一個利用殘值訊號以開迴路方式來預估搜尋三階基週增益向量，並以此增益向量，來預估最佳的五階閉迴路基週增益向量之快速搜尋演算法，來達到減少搜尋適應性增益碼簿所需的計算量。其次對於非週期性激發脈衝之隨機碼簿搜尋演算法，我們也提出利用殘值訊號與可能脈衝位置向量，來事先預測子音框可能的激發脈衝位置，如此可大量減少MP-MLQ演算法搜尋之計算量。本論文提出的快速搜尋演算法經實驗驗證，確實可減少編碼演算法所需的計算量，且解碼的語音訊號仍可以保持一定的語音品質。

96
陳福坤
G.729語音編碼器之隨機碼簿編碼簡化研究
蔡毓叡

摘要

在語音壓縮技術領域中，為了兼具語音品質和低位元率，分析再合成(Analysis-by-synthesis, AbS)的技術是語音編碼中最佳的解決途徑。目前以代數碼激式線性預測編碼(Algebraic Code Excited Linear Predictive Coding, ACELP)為國際標準所採用主要的編碼方式。本論文主要針對代數碼激式線性預測編碼架構中，隨機碼簿搜尋(Stochastic Codebook Search)部份做深入研究，隨機碼簿搜尋所求得的脈衝位置，是解碼端合成激發訊號一個重要關鍵，直接的影響到語音品質的好壞。因此為了降低碼簿搜尋的計算複雜度並維持高語音品質，國際標準ITU-T G.729也規範了焦點搜尋法(Focused Search)和深度優先樹搜尋法(Depth First Tree Search)。而本論文我們將改良目前由ITU-T G.729.1語音編碼器所採用的全域脈衝替換法(Global pulse replacement)，進而提出廣義脈衝替換搜尋法，並且再對廣義脈衝替換搜尋法做各種的延伸簡化搜尋。另外，本論文也針對雙脈衝隨機碼簿之ACELP結構，針對其重疊分軌的特性，提出交替脈衝搜尋演算法，以降低搜尋計算複雜度。實驗顯示，所提出的搜尋方式，在ITU-T G.729D 定點化版本的實現上，確實能達到和全搜尋法一樣的語音品質，且計算複雜度僅為ITU-T G.729D規範之全搜尋法的6.25%。

96
林志鴻
基於向量量化之多用途影像驗證方法
簡筱芬

摘要

在網際網路發展迅速的時代，任何人皆可在網路上取得許多資訊，再加上影像處理軟體的普及化，任何人對影像進行複製與修改是一件輕而易舉的事情。因此關於這些影像內容的安全性問題更是接踵而來，像是如何保護影像內容合法的擁有者，以及如何確認這些影像內容的完整性。因此許多影像驗證方法被提出，但是大部分的方法都只具備版權保護或是影像內容驗證功能，只有少部分的影像驗證方法，能夠同時達到版權保護和影像內容驗證。 在本論文中提出一個基於向量量化之多功能影像浮水印，使用版權資訊和驗證資訊來達到版權保護和影像驗證功能。在方法中，驗證資訊是從原始影像與最低門檻值的影像在經過向量量化(Vector Quantization, VQ)後所獲得的索引值計算而得。一般基於向量量化技術的浮水印方法，在驗證時都必須把所產生的碼簿(Codebook)傳送給接收端；但在本方法中，不需要額外傳送碼簿只需要傳送索引表，接收端會根據索引表重建碼簿。在實驗結果中，可以看出此方法確實能夠達到版權驗證，在影像經過一些影像處理後，版權資訊還能夠保存下來。另外，驗證資訊夠辨別影像是遭受到非惡意修改或是惡意的竄改，當影像經過惡意竄改時，還可達到定位出竄改區域的能力。

96
林志鴻
基於小波轉換之多功能浮水印驗證技術
簡聖龍

摘要

近年來，隨著網際網路的快速發展，資訊取得方式更為快速與便利，數位影像透過網路取得容易的情況下，伴隨而來的是資料創作者或擁有者權利受到很大的威脅，如何有效防治這些侵犯版權的問題，正是目前數位影像在網路應用上的重大問題。數位影像驗證主要目的是要保護影像完整性及宣告誰才是此數位影像真正的擁有者。目前研究大多針對單一目的來進行影像驗證，只有少數研究提出多功能的影像驗證方法。而這些多功能之影像驗證技術主要著重於達到版權保護及驗證內容完整性。由於基於半脆弱型的影像技術愈來愈重要，因此我們提出一種多功能的影像驗證技術，可達到半脆弱的影像驗證同時也能進行版權保護。此方法可容忍適度的JPEG及JPEG2000壓縮，對於惡意的竄改能夠將受竄改區域定位出來，並能取出版權資訊來驗證影像的所有權。 本文所提方法是基於離散小波轉換來達成，在我們的方法中，會將驗證資訊及浮水印藏入原始影像。首先於小波轉換之低頻子頻帶中計算出驗證資訊，並且由中頻子頻帶計算出標準差(Standard Deviation)特徵，利用此標準差特徵與版權資訊來產生出所欲藏匿之浮水印。最後將驗證資訊及浮水印這兩部份資訊，一併藏匿進中頻子頻帶中，如此即可產生已藏匿浮水印的影像。藉由此技術利用驗證資訊及標準差特徵，能允許適度的影像壓縮處理，對於惡意攻擊可將影像被竄改的部份標示出來，同時能藉由取出的版權資訊來進行所有權驗證。

96
陳定宏
以膚色及模範修補為基礎之人臉自動眼鏡移除
林暉庭

摘要

人臉辨識(face recognition)與人臉偵測(face detection)技術被廣泛地使用在各種 不同的應用之上。影響人臉辨識的因素包含白平衡、表情、角度、陰影等等，這 些影響因素也已經有文獻探討以及解決。當人臉加上眼鏡後，對於人臉偵測與辨 識結果卻會產生一定的影響。譬如類神經網路或主成分分析，均是利用正規化人 臉影像當作影像特徵。訓練或辨識的過程將因為眼鏡的有無，而產生不同的結果。 本論文提出一個自動人臉偵測與眼鏡移除演算法。我們輸入一張人臉正面且 配戴眼鏡的影像，利用膚色偵測的方式取得人臉位置。透過人臉比例的計算，我 們可以粗略的取得眼睛大略的影像範圍。將此影像進行膚色偵測與二值化操作， 取得到眼鏡與眼鏡所產生的陰影位置。接下來我們利用形態學取得眼睛位置，透 過區域填充的方式將眼睛部份區塊去除。對於所得到之眼鏡鏡框與眼鏡陰影遮罩 影像，我們採用以模範基礎的影像修補方法，將此影像配合上膚色範圍的來源區 域進行眼鏡去除與膚色修補，最後我們可以取得一張沒有配戴眼鏡的人臉影像。 透過實驗比較，我們將配戴眼鏡、沒有配戴眼鏡以及修復後的影像，進行肉 眼觀察以及數據比較。結果顯示修復的影像數據的確可以模擬出眼鏡位置之膚色 性質，並產生一張無眼鏡的影像。但配戴眼鏡產生後陰影在此方法中仍無法完全 去除而影響觀感，此為本方法較為明顯的缺點。若有其他干擾因素(譬如墨鏡)影響 下，本方法也會產生失敗的修復影像。在未來將針對陰影的偵測選取部份進行處 理，並將此系統套用於人臉辨識的前處理上，藉此增進人臉辨識對於眼鏡處理的 正確性。

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