學位論文
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Item 具環境感知能力的彩色電子紙前光調控(2025) 陳灝; Chen, Hao本研究旨在針對電泳式顯示器，改良現有之前光模組，結合環境光感測器以獲取環境光資訊，達成自動調整前光亮度以及色溫，並且針對顯示影像作色溫之補償以校正色偏。為達成上述目標，本研究建置一套嵌入式系統方法：採用發光二極體及導光板之前光架構與低功耗微控制器，搭配經校正之環境光感測器，先以對數域回歸估測照度，與透過係數最佳化等方式估測環境相對色溫；再依照照度分段策略與倒數色溫線性混光原理，並以查表方式連續調節前光亮度與色溫；同時在影像處理流程中，以固定參考白點實作色適應轉換以進行白點對應與色溫補償；最後以標準色卡、照度計與分光式色度計進行系統校正與驗證。實驗結果顯示，本系統可於多種環境光源下維持彩色電子紙的亮度、色溫與色域一致性，為未來低功耗、彩色顯示電子書閱讀器提供高可行性的硬體整合方案。Item 可見光視線追蹤器之眼角定位硬體架構(2025) 黃秋貴; Huang, Chiu-Kuei本研究針對僅採單一可見光相機的眼動儀，提出一套高效能、可即時運作的完整視線追蹤硬體系統。由於可見光環境下無法直接取得瞳孔或光斑，本系統改以內眼角作為穩定參考點，整合眼角偵測、眼球模型參數求解、幾何關係推算與動態縮放補償機制，建構完整的視線追蹤硬體架構。在既有高精度眼角偵測演算法的基礎上，我們將完整眼動儀系統硬體化，透過平行運算與管線化設計，在有 限現場可程式化邏輯閘陣列資源內實現快速的眼角定位與視線估測，有效解決使 用者頭部前後移動時的追蹤誤差問題。實驗結果顯示，眼角偵測模組在現場可程 式化邏輯閘陣列平台上的處理速度達每秒5,115幀，而完整的眼動儀系統整合後 仍能達到每秒476幀的處理效能，均具備即時運作能力。系統硬體資源使用率為 百分之十三邏輯元件與百分之三十五記憶體，證明本架構能為可見光眼動儀提供 可靠且高效的完整硬體解決方案。Item 基於巨觀邊緣感知與對比圖分析的高動態範圍成像(2025) 鄭翔元; Cheng, Hsiang-Yuan本研究主要探討高動態範圍影像處理中，在極端光照條件下的影像主體重建與色調映射問題。當畫面遭遇強烈背光、低光源或大面積背景干擾時，傳統的影像處理方法經常無法有效地凸顯主體，且在壓縮動態範圍過程中容易造成細節喪失與色彩失真。本研究針對上述問題，提出一套考慮巨集邊緣資訊的影像處理方法，結合全域與區域對比度評估，透過調整適合的色調映射曲線，使暗部細節清晰且避免亮部過曝。此外，研究中亦針對色彩還原問題，於色彩轉換過程中引入色域映射模型的補償機制，有效避免傳統方法常見的色相偏移與飽和失真現象。本論文透過實驗驗證所提出方法的有效性，並經由業界常見的客觀指標評估其在亮度、色彩準確性與視覺對比度上的改善效果，期望能提供未來影像訊號處理系統設計的重要參考。Item 基於色調映射與模型可解釋性技術的人臉偵測優化(2025) 李少榆; Lee, Shao-Yu邊緣攝影機在極端背光與低光環境下，因對比失衡與雜訊升高，常導致人臉偵測表現顯著退化。本研究以全域與區域色調映射為核心，結合輕量化偵測器進行系統性評估與消融，聚焦於「前端影像增益」與「小樣本重新訓練」的相對效益與互補效應。結果顯示，在背光與低光影像集中，最佳組合可將檢測精度由 11.6% 提升至 50.7 % ，並明顯改善困難區域的人臉可見度與穩定性。基於此結論，我們提出適用於資源受限情境的實作指引，說明前端增益與輕量偵測的搭配原則與取捨，提供可部署方案，並為後續自適應色調映射與輕量偵測器的協同設計奠定基礎。