Kinect簡介

Kinect機身上有3顆鏡頭分別為常見的RGB彩色攝影機、紅外線發射器和紅外線CMOS攝影機所構成的3D深度感應器(圖2)，3D感測是以紅外線發出人眼看不見的class 1雷射光，透過鏡頭前的diffuser（光柵、擴散片）將雷射光均勻分佈投射在測量空間中，再透過紅外線攝影機記錄下空間中的每個散斑，擷取原始資料後，再透過晶片計算成具有3D深度的圖像。

(圖2)

另一關鍵：骨架追蹤系統

  微軟會將偵測到的3D深度圖像，轉換到骨架追蹤系統(圖3)。該系統最多可同時偵測到6個人，包含同時辨識2個人的動作；每個人共可記錄20組細節(圖4)，包含軀幹、四肢以及手指等都是追蹤的範圍，達成全身體感操作。為了看懂使用者的動作，微軟也用上機器學習技術（machine learning），建立出龐大的圖像資料庫，形成智慧辨識能力，盡可能理解使用者的肢體動作所代表的涵義。

Kinect偵測的最佳距離為1.2公尺到3.5公尺間，水平視野則是57度， Kinect也配備了追焦系統，如果玩家超出影像範圍，底座馬達可驅動Kinect左右旋轉27度。

(圖3)骨架追蹤系統

(圖4)骨架細節

Kienct規格表：

感應器：

• 彩色和深度感應鏡頭
• 陣列式麥克風
• 輔助感應傾斜驅動馬達
• 完全相容所有的Xbox 360裝置

視野角度：

• 水平視野：57度
• 垂直視野：43度
• 實體傾斜範圍：± 27度
• 深度感應器範圍：1.2m – 3.5m

資料串流：

• 深度感應器：320×240 16-bit @ 30 frames/sec
• 彩色攝影機：640×480 32-bit @ 30 frames/sec
• 聲音規格：16-bit @ 16 kHz

骨架追蹤系統：

• 同時辨識6人，包含2人的動作追蹤
• 每人能追蹤20個點
• 能讓Xbox LIVE Avatars虛擬人物與使用者動作同步

聲音系統：  

• 支援遊戲語音交談以及XBOX Live派對語音交談，需要金會員 
• 具回音消除功能的聲音輸入
• 支援多國語言

(圖)微軟推出的kinect體感感應器

(圖)kinect骨架偵測圖

資料來源:T-客邦

Scratch

  利用麻省理工學院媒體實驗室開發的Scratch電腦程式語言與Stephen Howell先生開發的Kinect2Scratch程式做為遊戲開發的基礎，Scratch程式語言較易於將動畫用程式的方式作控制，以其圖形化的介面讓使用者無須撰寫程式碼，特色在於視覺畫得程式語言、積木式組合的程式語言及提昇高層次思考能力，利用拖曳和組合就能寫出程式。

(圖)Scratch程式設計介面

操作環境包括：

視窗標題列：顯示目前的檔案名稱。

功能表列：Scratch儲存功能的按鈕在此列。

程式區：腳本程式的功能都在此區。

角色資料區：角色資料文件的格式在此區。

腳本區：動畫內容編輯所在的地方。

工具列：經常使用的工具出現在此。

展示區：顯示目前編輯內容的狀態。

角色編輯區：編輯、新增角色在此。

角色區：顯示目前的腳本的所有角色。

遊戲操作設計的部分，再與特教老師討論過，以及思考到操作性等肢體與手眼協調問題後，我們以全身移動的方式做選擇，一方面可以讓學生對於所要選擇的選項直接移動身體即可，較不需要細膩與複雜的操作。另一方面相較於直接用手的揮動做選擇，移動整著身體更能帶動遊戲的趣味性，與同儕之間可加以討論，增進同儕彼此間的感情。

遊戲在介面中上方會隨機出現一個物品的照片，讓使用者自行判斷該物品是否為可回收?或屬於哪個回收類別。在左上方會以燈號的方式提供使用者目前剩下的時間為幾秒，每個題目的作答時間為五秒鐘，並於左下角顯示分數。使用者作答正確會給予畫面(笑臉)、分數與聲音回饋，若答錯則給予哭臉與鼓勵。

   為了讓老師驗證教學的成效，遊戲的關卡我們採用漸進式設計，一開始我們僅測驗學生對於物品是否可以回收的敏感度，看學生是否可以辨別照片中的物品為可以回收或不可回收類別。

(圖) 遊戲第一部分示意圖

  在遊戲的第二部分，為了進一步測試學生對於回收物類別的認知，我們預設玻璃類與寶特瓶兩個類別，學生需要對畫面正中央出面的圖片為何種類別作出選擇，回答正確會給予畫面、聲音與計分等回饋，答錯則給予鼓勵。

(圖) 遊戲第二部分示意圖

(圖)系統詢問玻璃瓶是否為回收物，移動身體使畫面中之人物站在不可回收區，螢幕顯示分類錯誤之畫面。

(圖) 系統詢問玻璃瓶是否為回收物，移動身體使畫面中之人物站在可回收區，螢幕顯示分類正確之畫面。

資料來源:Scratch下載

認識RFID

　　RFID(Radio Frequency IDentification)，中文為無線射頻辨識，是一種無線通訊技術，無須經過其他系統之幫助就可以讀取訊息，通常是經由感應器(Reader)及標籤(Tag)兩者所組成之系統，運作原理為把數據從標籤上傳出，則得以自動辨識該標籤的訊息與追蹤該標籤。依據標籤內部供電分式又可分為三種：被動式、半被動式及主動式。

l  被動式：被動式的標籤內部並無電源，主要驅動原理是由感應器發出電磁波，電磁波驅使標籤內部的積體電路產生感應電流，在利用感應電流驅使晶片運作，產出電磁波在傳回感應器內。

l  半被動式：半主動式的規格類似於被動式，只不過它多了一顆小型電池，電力恰好可以驅動標籤內的晶片，若標籤內的晶片僅收到讀取器所發出的微弱訊號，標籤還是有足夠的 電力將標籤內的記憶體資料回傳到讀取器。半被動式標籤比被動式反應更快，傳輸距離也更遠。

l  主動式：主動式標籤本身具有內部電源供應器，用以供應內部晶片所需電源以產生對外的訊號，一般來說，主動式標籤擁有較長的讀取距離和可容納較大的記憶體容量可以用來儲存讀取器所傳送來的一些附加訊息，標籤也可主動傳訊息回感應器。

RFID之應用非常的普遍，悠遊卡及ETC皆為應用之一，RFID的特性特別適合用來作為人或物品在通路上的管控追蹤及識別，所以RFID廣泛應用在門禁控制、流程管控以及電子票券等方面，加上RFID已制定全球統一的ISO規範，同時看好RFID所帶來的商機，已有不少廠商投入相關產業的研發。

參考資料:
http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%B0%84%E9%A0%BB%E8%AD%98%E5%88%A5
http://www.cc.ntu.edu.tw/chinese/epaper/0002/20070920_2005.htm

智能障礙的定義與成因

智能障礙的定義

根據「美國智能不足協會」之定義，智能障礙是指在發展期間（自受胎到滿十八歲），智力功能顯著低於常態，同時伴隨有適應性行為方面的缺陷。

　　當我們說一個人是智能障礙者時，就是說他在學科學習和處理日常生活以及對週圍事物的了解和環境的適應能力方面，比同年紀的同伴顯著的緩慢。這些能力籠統地包括了：

l   溝通 ：透過符號行為（如口語、拼字、手語等），或非符號行為（如臉部表情、手勢等）去理解或表達資訊的能力。

l   自我照顧：包括飲食、穿衣、打扮、如廁、個人衛生等能力。

l   居家生活：在家庭中日常的活動力情形，如做家事、一般維護等。

l   社交能力：適當（如結交朋友、微笑等）或不當（發脾氣、嫉妒、打架等）的社交行為。

l   使用社區：適當使用社區資源，如在社區中的行動能力、採購日常用品等。

l   自我引導：做決定能力，如了解與遵行時間表、表現適度的果決與自我的主張能力等。

l   健康及安全：維持自己於良好狀態，如適當的飲食、疾病的認明等。

l   功能性學科能力：認知方面的能力及在學校中所學的相關技能，如書寫、閱讀。

l   休閒娛樂：能反映出個人喜好與選擇的多樣化休閒娛樂的興趣，屬於公眾的活動則應反映出年齡與文化上的適當性。

l   工作：擁有一份兼職或全職工作，或是參與社區中義務的活動。

　　智能障礙者之間的差異很大，程度有輕度、中度、重度、極重度之分別，即使是同一類型的智能障礙也會有不同程度之分別，所以在教育及照顧上會有不同的需要，不能一概而論。

智能障礙的成因

智能發展是腦功能的反應，所以任何原因造成腦構造或其新陳代謝障礙，使腦功能受損都可能導致心智障礙。可能原因可依出生前、出生時及出生後三個時期分述如下：

   出生前：

Ø   遺傳因素：包括新陳代謝、營養、內分泌、及礦物質等機能的異常。如苯酮尿症就是人體內不能合成某種蛋白質所引起的不正常代謝遺傳。

Ø   感染因素：孕婦感染德國麻疹或梅毒等。

Ø   染色體異常：染色體數目或構造基因、放射性、藥物、病毒之影響引起變異。如唐氏症就是第21對染色體上多了一條所導致。

Ø   血液的ＲＨ正負不一致：母親血液的ＲＨ抗體進入胎兒，胎兒的紅血球受到破壞而形成黃疸，細胞也形成核黃疸而死亡，在腦部造成腦損傷。

Ø   中毒因素：妊娠中毒、藥物中毒、一氧化碳中毒、酒精中毒。

 　出生時：

Ø   骨盤狹小。

Ø   因早期破水。

Ø   因臍帶扭轉引起缺氧。

Ø   因早產、晚產、或體重過輕等懷孕異常而導致。

Ø   生產時使用鉗子分娩、真空分娩不當而傷及胎兒或分娩時間過長導致缺氧等。

 　出生後：

Ø   外傷：直接傷害到嬰兒頭部或腦部，以致引起出血或腦細胞受損等。

Ø   傳染病：腦炎、腦膜炎等腦疾病的影響。

Ø   文化因素：缺乏文化刺激、學習環境被剝奪、不正常親子關係等。

Ø   環境污染：因空氣及水源的污染；鉛中毒或營養不良等因素影響。 　　

　　智障者大約有1／3會合併癲癇，1／5合併腦性麻痺，同時容易合併呼吸、消化系統疾病、聽力、視力等感官障礙，極須專業人員之評估與治療。對於某些發生率高，可治療，但不治療則後果嚴重的特定先天性代謝疾病，如：苯酮尿症等，若及早治療可以避免智障（王本榮，1992）

　　要注意的是，大部份的心智障礙都是原因不明的，但可以肯定的是智障是不會傳染給別人的。

 資料來源：中華民國智障者家長總會「如何協助我們永遠的寶貝」。

0510台南啟智學校之旅-阿嗚

紀錄：

1.         學生有多重障礙者。

2.         可使用類似查價機之概念去製作。

3.         由於學生有多重障礙，對空間的概念沒那麼好，所以KINECT教師不推薦製作。

4.         避免產生學生對機器的依賴，需教師與機器做搭配。

5.         教師希望可以做一次感應後，正確的話垃圾桶就可以打開讓學生去丟，錯誤則無任何動作。

6.         PDA借用不方便，希望我們能把程式設定為電腦用並製作成光碟與教學手冊供大家借用。

心得：

這次的南下田野調查讓我較具體的知道他們所需要的東西該怎麼製作，果然還是要親自去面談才會比較清楚。原本我希望說可以使用KINECT讓他們一邊學習資源回收的分類，一邊復健伸展他們的身體。但是，老師說，他的學生們有些空間概念沒那麼好，會無法理解明明沒碰到的東西為什麼會移動。製作出來會很有噱頭，比賽也會得名，但是實用性就沒那麼高。