基本信息

第一作者姓名：顏靖瑤

性别：女

民族：汉族

第一作者学校：澳門培正中學

第一作者人所在年级：初三

第一作者人所在年级：

性别：

民族：

第二作者人所在学校：

第二作者人所在年级：

辅导教师姓名：郭俊傑

作品摘要

*结构组成：

 故主要利用了後視鏡、鏡頭和伺服馬達製成了一個可組裝在電單車把手上的一個裝置。在兩個後視鏡的中央放置了一個鏡頭，用鏡頭拍攝影像分析眼睛中的視線方向從而令到馬達調節後視鏡角度。

*主要特征：

故使用電腦攝像頭，並使用dlib函式庫，提取眼睛的影像位置，利用這個方式觀察使用之視線方向，作為調整後視鏡角度之用。通過分析，騎士使用電單車時視  線會有三種方向：直視、左視、右視。此時，我們需分析眼睛中的視線方向，把眼睛影像分為左半部及右半部份，分析其鞏膜佔的比例，則能推算出眼球的視線方向。

*主要用途：

基於瞳孔運動算法來調整後視鏡角度的一套方案，把調整後視鏡的過程自動化。當騎士駕駛電單車時，困需要保持車輪平衡，所以不方便手動調節後視鏡角度。希望可以利用眼球的運動來調節後視鏡的角度，從而減少因後視鏡而發生危險的風險。

*创新点：

基於駕駛者的視覺方向使後視鏡自動調整至相對應的角度。電腦使用dlib這個工具自動計算出駕駛者的視線角度，然後將傳送指令至控制器並調整伺服馬達，從而增加駕駛者的可視角度。這個技術能夠成功降低電單車交通事故發生的機率。

作品说明

*问题提出：

*提出的问题和解决的问题：

電單車後視在是在駕駛中必不可少的，後時鏡帶給騎士的最大好處是廣角視野，但電單車是沒有中後視鏡的，而且左右兩側後視鏡哪怕是在所謂的最佳電單車後視鏡位置，也存在盲區。電單車發生的撞擊事故是最大宗的，尤其是許多電單車騎士仍沒有養成看後視鏡的習慣，甚至後視鏡鬆脫、移位、破損等情況造成的人身傷害更是比比皆是。為了解決這個駕駛中途調節後視鏡角度問題，我們設計了一個後視鏡角度調節自動化的裝置。

研究问题的原因和意义：

雖然駕駛前會先調節後視鏡的角度，但是在駕駛途中還是會因為後視鏡的微微鬆脫、移位而成駕駛中途調節後視鏡角度的習慣。為了解決這個問題，我們設計了一個後視鏡角度調節自動化的裝置。

*解决方案：

解决问题的办法：

通過分析，騎士使用電單車時視  線會有三種方向：直視、左視、右視。眼睛中能看到的眼睛的結構有分為瞳孔、虹膜及鞏膜。透過截取影像獲得眼睛影像。此時，我們需分析眼睛中的視線方向，把眼睛影像分為左半部及右半部份，分析眼睛在左半部以及右半部鞏膜佔的比例(即白色影像佔的比例)，則能推算出眼球的視線方向。主系統使用鏡頭偵測人的眼睛，並以電腦作圖像處理後，連接微控制器並控制連接了左右兩側後視鏡之伺服馬達作角度控制，以達到自動調整後視鏡的目的。使用dlib提取眼部影像後，通過雙眼的色彩分佈推斷其視線方向後，使左後視鏡及右很視鏡自動調整角度；若看到視線是向前方，則把兩方的後視鏡調整回原本的角度。 

发明研究的重点：

開發出基於瞳孔運動算法來調整後視鏡角度的一套方案，這個設計不但解決了駕駛者在駕駛途中因需要手動調節後視鏡的角度而產生的安全問題。

发明研究的难点：

在程式方面：一開始試用的時候，會發生掃描不到使用者的眼睛的情況。

在機器方面：作品會因鏡頭探測的像不準確，而做成後視鏡不能移動至特定角度。

发明研究的难点：

在程式方面：一開始試用的時候，會發生掃描不到使用者的眼睛的情況。

在機器方面：作品會因鏡頭探測的像不準確，而做成後視鏡不能移動至特定角度。

本发明使用方法、附图说明性文字：

用雙手握緊車頭的手柄，然後直視前方。當駕駛者眨一下眼，攝像頭便會使用dlib函式庫，提取眼睛的影像位置，利用這個方式觀察使用之視線方向，作為調整後視鏡角度之用。後視鏡會隨著視線方向自動調整角度個（左方、前方、右方），以方便使用者隨時能透過後視鏡望向後方。當駕駛者眨一下眼程式便會關閉。 

*使用或试用效果：

後視鏡會隨著視線方向自動調整角度，以方便使用者隨時能透過後視鏡望向後方，不僅增加了使用者使用電單車時的後視鏡可後視角度，也可以把後視鏡調整的過程自動化。

*优点：

故已成功開發出基於瞳孔運動算法來調整後視鏡角度的一套方案，這個設計不但解決了駕駛者在駕駛途中因需要手動調節後視鏡的角度而產生的安全問題， 而且方案中的後視鏡會隨着視線方向自動調節角度，這樣增加了使用者駕駛電單車時的可視角度，以便駕駛者能透過作品中後視鏡觀察後方的車輛。此外，這個方案亦能夠把調整後視鏡的過程自動化。

*还需进一步研究的问题：

這個方案的設計主要使用了dlib這項技術，所以在運算速度上還有待加強。故期望能在下一個版本使用機器學習 的形式來估算視線方向，使計算不同角度時能更快速並更準確，令馬達能夠轉動後視鏡至對應角度。此外，故想通過更換使用步進馬達，來讓後視鏡的轉動看起來比較順滑。

作品图片

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