TWI757022B - 基於α型多光譜影像分析步態足印的系統與方法 - Google Patents

Abstract

在一非透明的人工步道上擷取步態足印分析的一種多光譜影像系統， 包含利用一種多光譜熱像儀設置於此步道的上方與/或底下位置，例如，當有人行走或站立於此步道上時，因為看不到步道底下的攝影機狀況，所以不會精神分心，對於其步態行為與足印信息，可以正確且即時的被多光譜熱像儀擷取包含波長範圍在8~14um的遠紅外熱像、波長範圍在0.94um的近紅外影像與波長範圍在0.4~0.7um的可見光等的多光譜影像，並即時顯現於此多光譜熱像儀的顯示器上，再以不同透明度影像混合處裡形成一種α型多光譜影像，作為分析判讀步態行為與其足印溫度變化的數據資料。

Description

基於α型多光譜影像分析步態足印的系統與方法

揭露資訊：(1).本發明申請案(以下簡稱本案)係揭露對先前本發明人的中華民國發明專利案第I 666935號(包含同案的美國專利證書號US108481691B2)、與中華民國發明專利案第I 425292號(以下簡稱第I 425292號)所揭露硬體技術特徵下，經多次實驗組合與相關硬體簡化修正後提出的本案；(2).本申請案係以中華民國發明專利申請第109104728號[動物無傷害的實驗方法與其不透光實驗容器]為優先權提出。

本發明涉及一種步態足印分析系統，特別涉及一種擷取高齡長者步態足印的多光譜影像的數據建置方法與其系統。

根據聯合國世界衛生組織(WHO)的定義，65歲以上人口為老年人，當老年人口占所有人口7%以上，這個社會便稱為「高齡化社會」(ageing/aging society)；到達14%時，這個社會稱為「高齡社會」(aged society)，而當老年人口占所有人口20%以上，這個社會便稱為「超高齡化社會」(super-aged society)。

預估在2020年時，台灣老年人口將達16.2%，在亞洲僅次於日本、 香港及新加坡，預估至2050年時，除菲律賓以外，全亞洲地區皆將邁入高齡社會，超過半數以上的亞洲風家將邁入超高齡社會，台灣也是其中之一，屆時，台灣老年人口將成長至35.9%。

如何解決高齡化社會產生的問題與衝擊？如何因應高齡化社會的挑戰？「高齡化」仍是被當作「問題」來思考，人口老化將帶來的挑戰包括：提高疾病的風險、失能的危機、照顧老年人的經濟負擔加重，以及對老年人歧視、不公的問題(WHO,2002)。

老年人的步態問題是造成功能障礙的一個常見因素。雖然年齡增加將造成部分生理功能減弱而影響步態，但是部份步態改變不僅是來自年齡的因素而是和其他疾病相關。也就是說，大部份老年人的步態障礙常常是多重因素所造成的結果。

大致說來，老人最怕摔跤，一跌可能骨折，甚至需長期臥床，增加失能及死亡的風險。成大醫院與雲林科技大學研發「步態分析」系統，可以有效評估高齡族群及中風病患的跌倒風險，並透過持續運動及復健，減少老人跌倒機率。

根據醫院復健部專家醫師表示，衰弱的老年人為跌倒高風險族群，一旦跌倒，就會增加失能及死亡的風險。如何找出高風險族群，並適時介入達到有效預防老人跌倒，將是老年社會的重要課題。

在透過「步態足印」的分析系統，可以區分慢性腦中風病人和健康成年人的步態，也可用來區分慢性腦中風病人中，跌倒者和無跌倒者的步態。

因此，即時分析高齡長者或病患的行動能力，目的在及早發現、及早介入、降低高風險族群跌倒風險，在職能治療師、體適能教練的指導下，練習負重運動，讓步伐更穩健，避免跌倒，再對其進行步態智慧辨識與分析，有助於增進醫病雙方的了解與溝通！

雖然，走路速度目前已被用來預測老人生活品質的指標，走路速度快的人，其生活品質比走路速度慢的人要好，但是，這個結論的前提是行走步態必須正確。否則，一味地加快走路速度反而增加發生跌倒的機會，也可能加速損害膝關節及周邊組織的功能。

拜科技之賜，我們現在可以透過攝影記錄和電子步道分析系統，甚至足底壓力的測試及動態溫度變化的熱(圖)像，更進一步進行量化的足印分析以判讀一個人其行走步態品質如何。

步態足印分析的參數，包括時間與空間參數、運動學參數及動力學參數，其中，時間與空間參數對檢測步態功能的影像分系尤其十分重要，不僅可提供巴金森氏症病友作為步態功能檢測，同時亦可作為步態訓練成效的評價工具之一。

根據主計處統計，台灣不健康存活年數是8.8年，台灣老人臨終前臥床時間非常長；另外因為壽命延長，我們很多長輩都有失智的現象。

顯然，國內外許多學者專家提出有關步態分析方法與系統的研究與開發，其目的在於希望及早發現、及早介入，以幫助高風險族群降低跌倒的風險，把高風險的長者及待照顧者從跌倒可能帶來的後續悲情生活風險中救出，減少照顧者長期照護的身心與經濟壓力，更重要的是讓老人家能夠有更好的健康與生活品質。

有關步態的分析方法，大約涉及兩種參數，例如有步態的時間參數與步態的空間參數。

其中，步態的時間參數包含有：每秒鐘沿行進方向移動距離的步行速率、每分鐘所走步數的頻率、從一隻腳的第一次接觸到相對腳的第一次接觸所經過的時間與從一隻腳的第一次接觸到同一隻腳的第二次接觸所經過的時間、步態週期中觀測腳離開地面的擺動期間...等等。

其中，步態的空間參數包含有：步行時觀測腳足跟觸地至另一(或同一)腳足跟觸地時兩足跟在行進方向上的距離等等。

如中華民國發明專利第I657800號的[步態分析方法與系統]，其揭露：其包括多個加速度感測器。此方法包括：對於每一個時間點與每一個加速度感測器，根據加速度感測器在感測軸所感測到的加速度值來計算根和平方；根據第一加速度感測器與第二加速度感測器的根和平方來計算互相關係數；計算第一加速度感測器的根和平方的第一自相關係數；計算第二加速度感測器的根和平方的第二自相關係數；以及根據互相關係數、第一自相關係數與第二自相關係數來計算第一步態指標。

如中華民國發明專利第I637738號的[步行輔助穿戴式裝置及步行輔助方法]，其揭露：一種步行輔助穿戴式裝置，用以提供使用者關於前方路況之反饋資訊，該裝置包含：一穿著著具，可供穿戴；複數個距離感測器，設置於該穿著著具之複數個位置；一處理器，耦合該些距離感測器，以利用該些距離感測器所提供之來自不同高度、水平角度、垂直角度及方位之距離感測資訊，比對於至少一儲存資訊，以獲得一環境資訊；一儲存模組，耦合該處理器，以提供該儲存資訊；一無線模組，耦合該處理器，以提供無線連接於至少一監控端；及一反饋模組，耦合該處理器，以根據該環境資訊，提供一反饋資訊。

如中華民國發明專利第I581829號的[具步態分析功能之智慧型懸吊系統]，其揭露：一種可適用於一般運動裝置或復健裝置上做為幫助使用者復健訓練之發明，其係於運動裝置上在可偵測並呈現使用者重量改變、步態改變的位置區設有一重量感測器及一位移感測器，該運動裝置之傳動機構連結有一可供束縛使用者之載具，讓使用者透過智慧型懸吊系統支撐於運動裝置上，可藉由重量感測器偵測使用者下肢的承重能力而適度地調整支撐力量，且藉由位移感測器即 時偵測及分析使用者之步態，並即時做出回饋，讓使用者藉由視覺回饋得知運動或復健的步態狀況，進而作出適當的步態調整，也可以回饋訊號作為復健裝置的運轉控制之用。

如中華民國發明專利第I578961號的[感溫變色式步態分析系統]，其揭露：一種基台可供所述受測對象踩踏行走，且可隨每一個踩踏接觸之腳掌部位的溫度高低而對應產生一變色區域。影像擷取裝置可擷取變色區域的影像。步態分析裝置可接收分析每一個變色區域的影像的形狀與顏色變化，而針對每一個變色區域所對應之腳掌建立一踩踏模式資料。透過分析基台被踩踏產生之顏色變化的方式，可獲得更準確的腳掌踩踏資訊，而可大幅提高所建立之行走步態資料的準確性，是一種創新且具有較佳準確度的步態分析系統設計，其特徵是在該基台具有一個平板，及一個被覆固定於該平板頂面並可感溫變色之感溫變色膜。在本實施例中，該平板是呈透明狀，可供由下往上透視觀看該感溫變色膜之顏色變化。

其他，如中華民國發明專利第I579530號的[行動裝置計步系統及其步態分析方法]、如中華民國發明專利第I549033號的[觸碰感應式步態分析系統]、如中華民國發明專利第I517875號的[步態分析裝置與應用其之跑步運動設備]等等。

如上所述之先前技術所接露，都是涉及穿戴於人體與/或設置於步道上的不同多數個各種感測器(Sensors)，顯然對受測者老人容易造成「精神負擔」心理因而影響精準數據。

另外，截自本發明撰稿前，根據中華民國專利資訊檢索系統與其相關全球專利檢索系統中，以關鍵字「多光譜熱像儀」、「多光譜and步態分析」，尚無檢索結果。

本申請案的[基於多光譜影像分析高齡長者足印的照護系統]，其揭露利用一多光譜熱像儀對行走於一測試步道上，進行追蹤檢測出殘留 或顯示出步態足印的一種A多光譜影像，用以對老人無須身體穿戴進行「平常行為」分析判讀的方法與裝置。

目前，除國防軍事以外，民生工業等用途的常見熱像儀(thermal imager)可以擷取一個目標物體的「熱信號」和這個目標物體的「可見光影像」兩種不同圖像(光譜)所融合(Fusion image)的一種熱(圖)像(Thermal image)，也就是說，常見的熱像儀是使人眼不能直接看到這個目標物體表面的溫度分布，轉換變成人眼可以看到這個目標物體所代表其表面溫度分布的熱像；而且，也可以擷取是人眼所能看到的可見光圖像，因為，常見的熱像儀都具有兩個鏡頭，一個第一鏡頭可以擷取目標物體的「熱像」，另一個第二鏡頭可以擷取目標物體的「可見光影像」。

首先，為了便利說明本發明案(以下簡稱本案)的多光譜熱像儀與常見的熱像儀的基本原理與作用機制，請參閱第1圖~第1圖E的的彩色圖說明用以增加了解。

請參閱第1圖為一例實境的目標物照片；第1圖A為常見熱像儀擷取目標物的熱像照片圖一；第1圖B為常見熱像儀擷取目標物的熱像照片圖二；第1圖C為本案多光譜熱像儀擷取目標物的熱像示意圖一以及；第1圖D為本案多光譜熱像儀擷取目標物的熱像示意圖二。

如第1圖，為實驗室擺設人眼可看見的一實境目標物照片，其在桌面上有四個杯子，依序分別編號1、2、3、4號，其中，1號玻璃杯內盛有冷水、2號玻璃杯內盛有熱水、3號為倒置的不透光黑色杯，其中，3號杯頂端有人手握持的一近紅外手電筒31與4號陶瓷杯內盛有熱水，其中，4號陶瓷杯杯身上有彩色風景圖案41與把手42。

如第1圖A，為常見熱像儀擷取目標物的熱像，由此熱像圖右側邊的色溫標示簽TL可知：1號杯內深藍色的冷水11因其低於「室溫25.4℃(淺藍色)」，所以表示是「冷」的水； 2號杯內深紅色的熱水約60℃，所以是「熱水」；其中，3號黑色不透光杯身的溫度略比室溫25.4℃(淺藍色)相同，沒有明顯的「溫差」，所以，常見熱像儀無法拍攝到「沒溫差」物件的表面，因此，看不到3號不透光黑色杯的杯身實體，而僅是其「隱約可看到的輪廓311」而已，這種輪廓311也就是常見熱像儀「融合技術」所說的「可見光線條」。

可是，為什麼可以看到「人手與手電筒31」有淺綠色的熱像？

那是因為「人手」的體溫略大於室溫25.4℃；以及「手電筒31」使用中有產生內部的「微熱」，都使得常見熱像儀可以拍攝這「人手與手電筒31」目標物淺綠色的熱像312。

如第1圖A，4號陶瓷杯內盛有熱水的熱像411，4號陶瓷杯杯身上有彩色風景圖案41的熱像411則看不太清楚。

如第1圖B，為第1圖A為4號陶瓷杯內盛有熱水的熱像411的另一張放大熱像411，此時，可以很明顯看到「邊緣模糊」的熱像411，這「邊緣模糊」的熱像411是所有常見熱像儀擷取熱像共同的現象(缺失)。

如第1圖B，明顯地，常見熱像儀熱像的邊緣，比起可見光的影像看來，相對有「邊緣曲線不明顯」的現象！主要是因為溫度梯度(Temperature gradient)效應造成，也就是說，4號陶瓷杯內盛有熱水的熱像411有「邊緣曲線不明顯」的現象！

為了解決溫度梯度的「邊緣曲線不明顯」問題！，美國熱像儀第一大熱像儀廠商FLIR的工程師就把「可見光」影像中「清楚的線條」提取出來，然後再與原熱像疊合一起，就可以較清楚的看到「邊緣線條較清楚」的熱像411，這就是FLIR所謂影像融合(Image Fusion)的專利MSX融合技術。

常見熱像儀明顯可見都具有分別擷取熱像與可見光的兩個不同鏡頭。

當然，為了提取這「清楚的線條」，常見熱像儀的第二鏡頭就必須從其第二鏡頭所擷取可見光進入可見光影像感測器(Image Sensor)之前的過程中，預先加入一ICF,Infrared Cut Filter)的濾光片，將入射光中的近紅外(光)Infrared截止，而僅讓可見光通過，用以擷取純彩色的可見光影像。

如此一來，所有的常見熱像儀均不可以擷取到近紅外的影像。

如第1圖C，為多光譜熱像儀擷取第1圖實境目標物的熱像照片圖，其中，這種「鐵紅色」的畫面也是常見熱像圖都具有的一種「調色板」多個(如彩虹色與黑白色等)熱圖色彩功能之一。

如第1圖C，圖中顯然可以看到3號黑色不透光杯變成透明杯311(也可看到杯內有一物體3111)；也同時顯現出4號陶瓷杯杯身上彩色風景圖案41的熱像411以及4號陶瓷杯杯身上熱像412，而且，還可以看到4號陶瓷杯的把手熱像421。

由第1圖A與第1圖C的明顯差異可知道，多光譜熱像儀較常見熱像儀具有可以拍攝實境的熱像圖包含有：(1).可看到「3號黑色不透光杯」近紅外影(圖)像的透明杯311與透明杯311內的物體3111，這稱為「透視」的功能；(2).可看到「4號陶瓷杯杯身上彩色風景圖案41」的熱像411，這熱像411與原先4號陶瓷杯杯身上的彩色風景圖案41依樣清楚，以及可以看到4號陶瓷杯的把手熱像421；以及(3).可看到「4號陶瓷杯杯內熱水溫度」的熱像412，這稱為「清晰」的功能，如第1圖D。

由第1圖C所顯示的上述(1)~(3)「透視與清晰」的功能，可以一次同時在同一顯示器上顯示出來，這稱為「快速」的功能，因為，一般這種「透視與清晰」的功能，是需要常見熱像儀與近紅外攝影機等兩種成像裝置分別截取後，再在不同一顯示器上以「切換」或「子母畫面PIP」顯示處來的。

因此，說明了多光譜熱像儀比常見熱像儀可以拍攝具有「快速、清晰與透明」功能的熱像。

所以，這些「多光譜熱像儀」比較常見熱像儀具有較優異的技術特徵的功能，的確可以應用在本案的「基於多光譜影像分析高齡長者足印的照護系統」，其揭露利用一多光譜熱像儀對行走於一測試步道上的長者，進行追蹤檢測出殘留或顯示出其步態足印的一種A多光譜影像進行分系判讀的方法與裝置。

如第1圖A與第1圖B可知：常見熱像儀所擷取的影像都是在「熱像與可見光」兩種波段影像，顯然，在具有類似上述「快速、清晰與透視」方面的多光譜熱像儀，常見熱像儀則無法顯現！

為了再進一步說明多光譜熱像儀具有上述「快速、清晰與透視」功能的技術方案，請參閱第2圖~第2圖C說明，用以進一步了解各相關多光譜熱像儀與常見熱像儀所擷取影像的光譜圖，可進一步明白其所在之區別與問題。

請參閱第2圖為常見熱像儀所擷取的光譜圖示意圖、第2圖A為第I 666935號熱像儀所擷取的光譜圖示意圖、第2圖B為第I 425292號的熱像儀所擷取的光譜圖示意圖；與第2圖C為本案的多光譜熱像儀所擷取的光譜圖示意圖。

以上如第2圖~第2圖C各熱像儀所擷取的光譜圖中，其縱座標為光穿透率百分比；與其橫坐標為對應波長(單位為nm，其中，1um=1000nm)。

以上如第2圖~第2圖C各熱像儀所擷取的光譜圖中，並未繪出其中有關包含有共同的「8~14um範圍」的熱像光譜圖，其中，此「8~14um的範圍」稱為遠紅外(FIR,Far Infrared)熱像，為簡化說明，在此不另外再繪出其「8~14um範圍」熱像光譜，而僅繪出其所擷取相異的光譜圖。

如第2圖，是常見熱像儀所擷取光譜圖中的「400nm~700nm」範圍，顯然，這是在「可見光光譜(VIS,visible)」範圍，因為，常見熱像儀都是為了擷取單純「可見光VIS」的輪廓線條來與「8~14um的熱像」一起融合，用以產生一更清楚的「8~14um」的融合熱 像，所以，常見熱像儀是擷取「8~14um的熱像」與「400nm~700nm的可見光」兩種影像，如第1圖A所示。

如第2圖A，專利第I 666935號[增強近紅外擷取影像的微型熱像儀]所擷取的光譜圖中有「400nm~700nm的VIS」+「700nm~1100nm」的NIR範圍，顯然，這是在「可見光+近紅外(VIS+NIR)」範圍，因為，第I 666935號熱像儀第二鏡頭Lens2已經移除了「在常見熱像儀原先設置的ICF,Infrafed Cut Filter」，所以，第I 666935號比常見熱像儀多擷取了「700nm~1100nm」的近紅外NIR部分。

如第2圖B，第I 425292號熱像儀所擷取的光譜圖中雖然也有「700nm~1100nm」的近紅外範圍，但是，這「700nm~1100nm」近紅外範圍內所包含的「850nm(850nm±20nm)」近紅外，如其說明書說明，這「850nm」近紅外是靠其「需要一個雙濾片組20中的一推移板22a來推動ICF與IPF兩濾光片」的「切換元件與動作」來完成的，其中，其「切換」動作是以其曲線圖中表示的實線與虛線來表示之。

如第2圖B，其「切換」動作變成可為「可見光VIS」或為「可見光VIS+850nm」，也就是業界所說的「日夜型Day & Night」模式，這種模式結構較於第2圖C多了「ICF與IPF兩濾光片」的切換元件與多餘的「切換」動作。

如第2圖C為多光譜熱像儀所擷取的光譜圖中，明顯也是在「可見光+近紅外(VIS+NIR)」範圍，但是，值得注意的是：本案的近紅外範圍僅僅只是在「940nm(940±20nm)」的近紅外範圍！

為什麼要限定在「940nm」的近紅外範圍？

原因一是：如果沒有這「940nm(940±20nm)」的近紅外，依照如第2圖所示，則本案的多光譜熱像儀在輔助透視辨識方法中，將無法擷取如同「近紅外」一樣清晰對比的影像；原因二是：這「940nm(940±20nm)」的近紅外是人眼完全不可見的光譜。

由第I 666935號說明書的技術特徵中揭露：第I 666935號可擷取的 「可見光與近紅外」影像(如第2圖A)是由兩者一起輸入的「連續性光譜」形成，有時會在「可見光與近紅外」疊合處的影像會造成模糊不清。

若能將其「可見光與近紅外」的影像分開處理為獨立的「可見光」或「近紅外」影像，形成一種非連續性光譜(如第2圖C)，則在觀察步態分析時，將可取得如第1圖C更清晰的辨識影像。

本案的多個實施例中，不涉及專業臨床上步態足印分析的研究，因此，在此僅描述多光譜熱像儀原理對老人步態足印分析功能上所具有技術特徵的說明。

本案之一種多光譜影像分析系統的裝置，其特徵在於包含有一多光譜步道、一多光譜熱像儀與一近紅外輔助光源模組等三個，但是，這些作為分析的系統中，尚需要包含藉由一種稱為「A多光譜影像」輔助的方法來分系判讀，此「A(α)」是表示「alpha blending」的意思，也就是說：把多光譜熱像儀所擷取的多幅影像經過一種透明度混合的方法，形成一可供觀察研究人員更容易分系判讀的疊合式多光譜影像，本案定義為「A多光譜影像」，因此，可知本案之揭露乃是一種方法也是一種裝置。

本案之實施例中裝置的「多光譜步道」，主要說明：這是為了追蹤與檢測高齡長者行走的一種「步道」，以及其利用多光譜熱像儀在此「步道上所擷取到的多光譜影像」作為追蹤與檢測的方法，然後加以判讀，這就是為區別與先前技術揭露採用多個感測器(Sensors)的技術方案。

其中，此「步道」的材質是人眼所不能看透的(非透明可見光)，也是為區別先前技術所採取的透明板，其係使得透明板下方架設的攝影機可以攝取在透明板上行走人的步態足印者。

本案之實施例中裝置的「多光譜熱像儀」，主要說明：這是因為本案熱像儀可以擷取「VIS可見光+近紅外NIR+遠紅外FIR」三種光譜，為了區別與常見熱像儀僅可以擷取「VIS可見光+遠紅外FIR」兩種光譜的技術特徵以及；本案熱像儀可以擷取多光譜的方法與本發明人自己在先前技術(I666935與I425292)所揭露的方法不同。其中，本案熱像儀所擷取的NIR波長範圍是940±20nm的窄帶光譜，先前技術(I666935與I425292)所揭露的NIR波長範圍是700~1100nm的寬帶光譜。

本案之實施例中裝置的「近紅外輔助光源模組」，主要說明：這是發射940nm的近紅外。

那麼，為什麼要改僅是使用940nm的近紅外？

因為，高齡長者行走在「步道」上，那麼，此「步道」的材質必須是不透明的！否則，會影響高齡長者行走的心境(可能分心要觀看此「步道」下方的攝影機或其他雜物，影響量測的精確度。

但是，若此「步道」的材質是不透明的！那麼，此「步道」下方的攝影機又如何可以擷取在「步道」上高齡長者行走的步態足跡？

由於本發明人在中華明國發明專利第I423676號[鍍膜基板成像的監視用途]、中華明國發明專利第I328593號[可透紅外黑色塑料的製作方法和應用]以及；上述第I666935號[增強近紅外擷取影像的微型熱像儀]等，均已揭露相關此「步道」不透明材質的製作方法，在此不另詳述。

相關此「步道」不透明的材質例如鍍膜的聚碳酸酯(Polycarbonate，簡稱：PC)與黑色的聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethyl methacrylate，簡稱：PMMA俗稱壓克力)等，均具有不透可見光但可透紅外的特性，其中的「可透紅外」包含以850nm與940nm為中心波長發射的近紅外。

其中，因為850nm的LEDs動作時會發出紅色的可見光亮點(Red dot)業界稱為「紅爆」；但是940nm的LEDs動作時，人眼完全看不見！所以，本案為了讓高齡長者行走於此「步道」看不到此「步道」下 方的攝影機與紅爆亮點，就採用不透明材質的「步道」，同理，也就對應採用了940nm的近紅外！

又為了進一步明白本案的技術特徵的功能，除上述的第1圖~第1圖D的說明以外，請再參閱第3圖與第3圖A。

請參閱第3圖為常見熱像儀擷取的熱像與請參閱第3圖A多光譜熱像儀擷取的熱像。

其中，第3圖與第3圖A均是以同一實景圖為例所做的比較，在實景中為一裝有熱水的陶瓷杯(其杯身具有彩色的圖案)與一倒置黑色不透明的塑料杯。

如第3圖，此可見的實景經過常見熱像儀擷取後所顯示的熱像30A，顯然：一是看不清楚塑料杯(因為與環境溫度相同，沒溫差所以沒熱像)，二是看不清楚陶瓷杯杯身的圖案。

如第3圖A，此可見的實景經過多光譜熱像儀擷取後所顯示的熱像30B1，顯然：一是可以看清楚陶瓷杯杯身的圖案，二是看清楚陶瓷杯杯內物體的圖案30B2。

其中如第3圖所顯示的熱像30A，其實沒那麼模糊不清，因為本實施例中所擷取的是陶瓷杯熱水的「純」熱像。

「純」熱像30A純是顯示此陶瓷杯內熱水的溫度分布圖，由於溫度梯度造成對人眼產生模糊不清的圖像。

為解決這模糊不清的圖像，如下圖說明。

請參閱第4圖為FLIR熱像儀廠解決方案的示意圖與第4圖A為FLUKE熱像儀廠解決方案的示意圖。

上述所謂「940nm」的定義是指「不包含人眼可見或可辨識近紅外」，也就是說排除了如第2圖A與第2圖B所涵蓋的850nm近紅外！

上述的以「940nm」為中心波長的近紅外，在本案也定義為「940±20nm」的近紅外，因為，其中的「±20nm」是IR-LEDs廠商製造產品的參考誤差範圍，其特點是「人眼完全不可見」的近紅外！其中，其他在市場上出品的以960nm、980nm為中心波長的近紅外顆粒產品等也應均等視為「以940nm為中心波長」的家族。

如第4圖，所示為FLIR熱像儀廠解決模糊不清熱像的方法，它是把可見光實景的「輪廓線條」提取出來再與純熱像兩者融合(Fusion)的解決方法，FLIR公開的MSX專利技術。

如第4圖A，所示為FLUKE熱像儀廠解決模糊不清熱像的方法，它是把可見光實景與純熱像兩者混合的解決方法，FLUKE公開的IR-FUSION專利技術。

本案實施例中，為解決這模糊不清的圖像，所採取的技術方案為避開MSX與IR-FUSION專利特徵為考量的「多光譜透明度混合」方法，用於輔助多光譜影像分析的判讀系統。

本申請案的目的在於提供一種多光譜影像分析系統的方法，其中，可以一次同時擷取分析包含目標物涉及波長範圍在遠紅外FIR的8~14um、波長範圍在可見光的0.4~0.7um；以及波長範圍在近紅外NIR的0.94um等三種光譜的影像。

本申請案的另一目的在於提供一種多光譜影像分析系統的裝置，其包含有一不透光步道、一多光譜熱像儀與一近紅外輔助光源模組。

本申請案再一的目的在於提供一種多光譜影像分析系統的裝置與方法，用以檢測追蹤高齡長者高清晰對比度步態行為分析與足印溫度變化的信息資訊。

本發明的又再一目的，在於提供一種可以產生結構精簡以利醫學教學醫院與校園生醫科系推廣的效益者。

本發明的又再一目的，在於提供一種多光譜影像分析系統的裝置與方法，用以擷取大量實驗數據的模型。

1、2:玻璃杯

11:冷水

3:倒置的不透光黑色杯

30B2:圖案

31:近紅外手電筒

311:輪廓

3111:物體

312、1301:熱像

39:透明玻璃片

4:陶瓷杯

41:彩色風景圖案

30A、30B1、411、412:熱像

42:把手

421:把手熱像

20:雙濾片組

22a:推移板

5A:熱像儀、多光譜熱像儀

5A1:第一鏡頭模組、第一鏡頭

5A2:第二鏡頭模組、第二鏡頭

5A21:濾片

5A3:機體

5A31:焦平面陣列(FPA)

5A32:熱像感測器

5A33:電路控制

5A34:影像融合器

5A4:鏡頭外框

5A41:距離感測器

5A5:錄影按鈕

5A6:液晶顯示器(LCD)

5A7:輸出入埠

5B:物體

5C:近紅外輔助光源

5C1:活動框

5C11:近紅外發光二極體

5C111:近紅外光

5C12:擴散板

5C2:固定框

5C21:螺絲孔

31:近紅外手電筒

5D:阻礙物

50:手握式熱像儀

71:小型動物實驗箱體

S90~S96:步驟

111:VIS影像

112:FIR熱像

113、116:α多光譜熱像

114:VIS影像

115:FIR熱像

130:受測高齡長者、老人

1301、1302:熱像

131:多光譜走道、測試走道

131B:追蹤取像裝置

131B1:盒體

131B2:滾珠螺桿

1310:軟性墊

131A:安全凹型走道

1311:材質

132:多光譜熱像儀

第1圖為一例實境的目標物照片

第1圖A為常見熱像儀擷取目標物的熱像照片圖一

第1圖B為常見熱像儀擷取目標物的熱像照片圖二

第1圖C為本案多光譜熱像儀擷取目標物的熱像示意圖一以及 第1圖D為本案多光譜熱像儀擷取目標物的熱像示意圖二

第2圖為常見熱像儀所擷取的光譜圖示意圖

第2圖A為第I 666935號熱像儀所擷取的光譜圖示意圖

第2圖B為第I 425292號的熱像儀所擷取的光譜圖示意圖

第2圖C為本案的多光譜熱像儀所擷取的光譜圖示意圖

第3圖為常見熱像儀擷取的熱像

第3圖A多光譜熱像儀擷取的熱像

第4圖為FLIR熱像儀廠解決方案的示意圖

第4圖A為FLUKE熱像儀廠解決方案的示意圖

第5圖為常見熱像儀、第I 666935號熱像儀與第I 425292號等揭露圖示之示意圖

第6圖為多光譜熱像儀的雙鏡頭取像流程示意圖

第7圖為不透光實驗容器示意圖

第7圖多光譜熱像儀實施例的裝置示意圖一

第7圖A多光譜熱像儀實施例的裝置示意圖二

第8圖為多光譜熱像儀一實施例示意圖

第8圖A為多光譜熱像儀液晶顯示器示意圖

第8圖B為多光譜熱像儀頂端示意圖

第8圖C為活動框5C1示意圖

第9圖為A多光譜熱像形成的流程示意圖

第10圖為本實施例之一透明度混合基本示意圖一

第10圖A為本實施例之一透明度混合基本示意圖二

第11圖為可見光與熱像透明度混合的示意圖

第11圖A為為不足可見光與熱像透明度混合的示意圖

第12圖為一冰可口可樂汽水的熱像示意圖

第12圖A為倒入有冰冷可樂的玻璃燒杯的熱像示意圖

第12圖B為透視玻璃燒杯內可樂竹筷的熱像示意圖

第12圖C為一人頭像的可見光影像示意圖

第12圖D為人頭像的α熱像示意圖一

第12圖E為一人頭像的熱像示意圖

第13圖為一實施例之示意圖

第13圖A為安全凹型走道示意圖

第13圖B為足印的熱像示意圖

第13圖C為足印的近紅外影像示意圖

第13圖D為步態足印溫度分析示意圖

第13圖E為走道下方設置具有追蹤老人足印的追蹤取像裝置的示意 圖

首先，除了上述第2圖~第2圖C等圖示與說明以外，為了進一步了解實施例的方法，請再參閱第5圖。

請參閱第5圖為常見熱像儀、第I 666935號熱像儀與第I 425292號等揭露圖示之示意圖。

如第5圖，常見熱像儀儀所擷取的光譜圖揭露內容的第4圖，圖中第二鏡頭Lens2具有一濾光片「ICF,Infrafed Cut Filter」；而如第5圖第I 666935號熱像儀所揭露內容第二鏡頭Lens2已經移除了ICF取而代之的是一不具濾片功能的一透明玻璃片39，所以，常見熱像儀的第二鏡頭Lens2上的近紅外無法進入，僅能讓可見光進入，因此，其所擷取的光譜圖如第2圖所示；第I 666935號所揭露內容的第4圖A比常見熱像儀多擷取了「700nm~1100nm」的近紅外部分，所以，第I 666935號擷取的光譜圖如第2圖A所示。

如第5圖，其中，在第I 425292號所揭露內容的第一圖C，其中，欲擷取「近紅外影像」時，必須增加一個「切換」的動作與元件，亦即：需要一個雙濾片組20中的一推移板來推動ICF與IPF兩濾光片(如其圖六與圖六A)，而本案的多光譜熱像儀卻省略了這些多餘相關的組件，顯然，本案多光譜熱像儀的硬體結構較常見熱像儀、第I 666935號所接露的熱像儀以及第I 425292號所揭露比熱像儀等更為簡單。

如此，可明顯區別出常見熱像儀、第I 666935號與第I 425292號等相關熱像儀所揭露的技術特徵中，顯然，本案的多光譜熱像儀的技術特徵是常見熱像儀、第I 666935號與第I 425292號等所不具有的！

那麼，本案的第二鏡頭，是如何可以擷取「0.4~0.7um可見光影像+0.9um(940nm)近紅外」(如：第1圖C所示)？

其中，主要是因為本案的第二鏡頭上面黏貼有一可以讓「0.4~0.7um可見光影像」與「中心波長為0.94um(940nm)近紅外」雙波段(電磁波)通過的光學鍍膜濾(光)片NIR940。

這種在本案第二鏡頭上面黏貼有一光學鍍膜濾(光)片的構想方案，乃是居於本案發明人等對常見的熱像儀、第I 666935號的熱像儀與第I 425292號等相關的熱像儀等的多次實施例實驗中，例如在第1圖~第1圖D的校園教學實驗中，無意中發現應該可以「轉換用途」依據實驗時發現的特點，提出適合「高齡長者足印的多光譜分析系統」的修改與應用！

請參閱第6圖為多光譜熱像儀的雙鏡頭取像流程示意圖。

如第6圖，多光譜熱像儀(本案熱像儀)的雙鏡頭包含有：一第一鏡頭與一第二鏡頭。

其中，第一鏡頭與常見熱像儀與第I 666935號熱像儀所揭露第一鏡頭的功能作用均一樣，係負責擷取「8~14μm」範圍的遠紅外波段，其均係經其焦平面感測器FPA的感測、控制電路與其後續處理電路100A的處理，最後在融合影像(Image Fusion)處理，所以，常見熱像儀與第I 666935號熱像儀所揭露，在此也不另詳述。

如第6圖，其中，多光譜熱像儀的第二鏡頭，如果有一「近紅外輔助光源」與此第二鏡頭擷取對準同一的目標物時，如流程圖中標示為(是)，則此目標物被其近紅外(光)照射後將與此目標物被其可見光照射後，兩者的反射再一起反射回第二鏡頭經過一符號為V940的濾光片，接著再進入第二鏡頭內的影像感測器(Image sensor)感應成像輸出。

此時，多光譜熱像儀的輸出為第一鏡頭所擷取的「8~14μm」遠紅外，以及第二鏡頭所擷取輸出的「0.4~0.7μm+0.94μm」，最終兩鏡頭的擷取再融合，也就是說，此第二鏡頭所擷取的是可見光與以「940nm」為中心波長的近紅外。

其中，多光譜熱像儀的第二鏡頭，如果沒有一「近紅外輔助光源」與此第二鏡頭擷取對準同一的目標物時，如流程圖中標示為(否)，則此目標物僅有被其可見光照射後，反射回第二鏡頭經過一符號為V940的濾光片後，僅輸出「0.4~0.7μm」的可見光再進入第二鏡頭內的影像感測器(Image sensor)感應成像輸出。

其中，在其他實施例中發現：即使在沒有此「近紅外輔助光源」投射近紅外的情況下，其第二鏡頭有時也會出現可以擷取到此目標物「隱約的近紅外」影像！

為什麼會看到此目標物「隱約的近紅外」影像？

這原因可能是白天環境中存在有自然界的近紅外，但是，在黑夜中就不可能像白天一樣會有自然界的近紅外發生！

如第6圖中的「V940」，是指「可以讓可見光(Visible波段)與以940nm為中心波長的近紅外波段」通過的一種雙波段濾(光)片。

這種雙波段濾片是委託專業鍍膜廠經過鍍膜處理的光學鍍膜濾片，據廠商提供製作的樣品量測有約±20nm誤差，所以，本案說明書對上述的「以940nm為中心波長」也定義為「940nm±20nm」或「940nm±20nm」也定義為以「940nm」為中心波長；以及940nm=0.94um。

因此，可知多光譜熱像儀之可以作動物藥物實驗辨識的方法，是因為其可以同時一次擷取「遠紅外+近紅外+可見光」的影像(如第4圖)，也就是說，其可以同時一次擷取「8~14μm遠紅外+940nm近紅外+400~700nm可見光」的三波段影像！

多光譜熱像儀為了結構精簡成本便宜，多光譜熱像儀的第二鏡頭黏貼的光學鍍膜濾片如第6圖的V940，也減少了如第3圖所述第I 425292號的「切換動作其與其所需的組件」。

多光譜熱像儀的第二鏡頭黏貼的光學鍍膜濾片如第6圖的V940，也使得多光譜熱像儀的第一鏡頭與第二鏡頭雙鏡頭，可以可同時在熱像儀同一畫面顯示出「熱像、可見光與近紅外」三種波段的影像。

那麼，具有上述目的與功能的多光譜熱像儀是如何形成的？

請參閱第7圖多光譜熱像儀實施例的裝置示意圖一；以及第7圖A多光譜熱像儀實施例的裝置示意圖二。

如第7圖，多光譜熱像儀實施例的裝置，包含有一多光譜熱像儀5A、一物體5B與一近紅外輔助光源5C。

如第7圖，多光譜熱像儀5A又包含有一第一鏡頭模組5A1(以下簡稱第一鏡頭5A1)、一第二鏡頭模組5A2(以下簡稱第二鏡頭5A2)、以及一機體5A3，此機體5A3前端設有第一鏡頭5A1與第二鏡頭5A2的雙鏡頭，其中，第一鏡頭5A1與第I 666935號所述第4圖與第4圖A的第一鏡頭Lens1一樣，不另詳述。

其中，第一鏡頭5A1所擷取的遠紅外(FIR,Far Infrared))進入機體5A3內的焦平面陣列(FPA)5A31熱像感測器5A32(Thermal Image Sensor Chip)內感應成像。

這焦平面陣列(FPA)5A31的感測器是1990年代之後，美國德州儀器開發出了的一種非製冷紅外焦平面陣列FPA，因各大廠採用的熱像感測器有所不同，所以，在熱像儀5A內的熱像感測器5A31並非限制在此。

這裡特別要注意的是在第二鏡頭5A2的部分：如第7圖，多光譜熱像儀5A的第二鏡頭5A2內，特別黏貼有一鍍膜光學的濾(光)片5A21，此濾片5A21就是如第4圖所說的V940濾片一樣，其特點是僅讓以中心波長為940nm的近紅外+可見光的(400~700nm)兩波段通過的雙波段濾片，此V940濾片是在一全部沒有吸收的介電質透明薄膜的膜材上，以光學鍍膜方式鍍上約0.2mm膜厚的模材，所以，在多光譜熱像儀5A的第二鏡頭5A2就可以擷取如第2圖C的光譜圖。

所以，如第7圖多光譜熱像儀5A的雙鏡頭就可以同時一次擷取「8~14μm+940nm+400~700nm」的三種波段影像！如第1圖C所示。

其中，此濾片5A21(如第4圖所說的V940濾片)，就不需要再如第I 425292那樣靠其「需要一個雙濾片組20中的一推移板22a來推動ICF與IPF兩濾光片」的動作與其零組件了。

其中，多光譜熱像儀5A的第二鏡頭5A2，其所涉及鏡頭規格的一些參數，例如鏡頭視野(FOV)與鏡頭焦距等在則並非本案申請專利範圍，具有通常知識者可視需求規格訂製。

如第7圖，多光譜熱像儀5A機體5A3內的電路控制5A33是處理FPA焦平面陣列5A31的控制電路，電路控制5A33是處理影像感測器(Image Sensor)的控制電路，影像融合器5A34是處理多光譜熱像儀5A第一鏡頭5A1與第二鏡頭5A2所擷取物體5B影像後的融合處理(軟硬體)電路。

如第7圖的近紅外輔助光源5C，有如第1圖中的近紅外手電筒31一樣，是投射中心波長為940nm近紅外光5C111的近紅外光源，用以直接照射物體5B，使此物體5B接收後再反射給多光譜熱像儀5A的第二鏡頭5A2成像。

如第7圖A為係第7圖中的另一實施例圖，其與第7圖的差別只在於「物體5B與多光譜熱像儀5A的第二鏡頭5A2」之間多了一阻礙物5D，此阻礙物5D的材質有如第1圖中的3號所示的倒置的黑色不透光杯材質一樣，至少它是讓近紅外輔助光源5C所投射的近紅外光5C111可以通過的材質，其中，阻礙物5D的材質可以是塑料或玻璃，也就是說：如本發明人公開的美國公開案第US 219/002831 A1號所揭露第9D、第9E圖式材質相同，也可以是鍍膜玻璃板等可以穿透近紅外的物質，如本發明人第I 423676號[鍍膜基板成像的監視用途]所揭露。

當然，此可以通過材質的形成方法有多種，例如，也可以是「以紅色透明玻璃紙與藍色透明玻璃紙」黏貼在一塊透明玻璃或透明塑料上，形成一種不透光的阻礙物5D；以及近年開發的近紅外吸收新材料，例如日本東洋TOYO VISUAL開發的OPTLION。

請參閱第8圖為多光譜熱像儀一實施例示意圖；第8圖A為多光譜熱像儀液晶顯示器示意圖；第8圖B為多光譜熱像儀頂端示意圖；與第8圖C為活動框5C1示意圖。

如第8圖，多光譜熱像儀的一實施例裝置(或稱為手握式熱像儀50)，包含有一多光譜熱像儀5A與一近紅外發光源模組5C兩者的組合。

其中，多光譜熱像儀5A正面包含有一第一鏡頭5A1、一第二鏡頭5A2、一鏡頭外框5A4、一距離感測器5A41(係可偵測從第二鏡頭5A2到物體5B的距離)、一錄影按鈕5A5(可錄製多光譜熱像儀5A所擷取的影像)。

其中，近紅外發光源模組5C包含有一活動框5C1，其框內設置的近紅外發光二極體5C11與一固定框5C2，活動框5C1與固定框5C2係藉一連接柱5C3所相互連接在一起，固定框5C2框邊設有螺絲孔5C21，可用螺絲釘將固定框5C2外鎖在鏡頭外框5A4上，如熱像儀的應用裝置(手握式熱像儀50)所示。

其中，近紅外輔助光源5C的活動框5C1與固定框5C2的兩框框內，均留置有一配合鏡頭外框5A4大小尺寸的圓形空洞(如粗箭頭線符號所示)，用以避免「阻擋鏡頭外框5A4框內雙鏡頭擷取影像方向與測距準度」的影響動作。

第8圖A為一液晶顯示器(LCD)5A6，用以顯示多光譜熱像儀5A第一鏡頭5A1與第二鏡頭5A2所擷取的融合影像、距離感測器5A41的量測數據與控制電路等所顯示相關的日期時間、色溫條TL的色溫態 樣(如第1圖A、第1圖C與第1圖D)等其他數據(例如LOGO)資料的影像。

其中，第8圖A液晶顯示器(LCD)5A6上，其之可以一次同時快速的所顯示出的「受測動物溫度變化的熱像、體態變化與步態分析」的所有影像，此乃是本案的技術特徵之一，如第1圖C。

如第8圖B，手握式多光譜熱像儀5A頂端為輸出入埠5A7，基本上至少包含有充電用輸入的T type USB埠、影像輸出埠(TV out)、SD記憶卡等，視市場需求變更增減，例如，應用於動物實驗教學時，可以利用其影像輸出埠連接輸出到一較大的顯示屏幕以供多人觀察討論；以及可以將所有相關的影像資料儲存到其SD記憶卡內，進一步作為人工智慧所需的大量影像資料。

如第8圖C，活動框5C1的邊框間槽內設置有IR-LEDs近紅外發光二極體5C11，此IR-LEDs的發射波長係「限定」為人眼完全不可看見的近紅外，例如以中心波長為940nm的近紅外；但其發射功率「不限定」，是可依產品需求訂定。

其中，活動框5C1的邊框間槽上方，進一步覆蓋有擴散功能的擴散板5C12，適用以小型動物實驗箱體71較近距離觀察使用。

其中，活動框5C1的邊框間槽上方，進一步覆蓋有偏光功能的偏光片，適用擷取無反光干擾的近紅外影像以利進一步的觀察使用。

那麼，上述的一多光譜步道、一多光譜熱像儀與一近紅外輔助光源模組等作為分析的系統中，尚需要包含藉由一種稱為「A多光譜影像」的方法來分析判讀，此「A」是表示「alpha blending」的意思，也就是說：把多光譜熱像儀所擷取的多幅影像經過一種透明度混合的方法，形成一可供觀察研究人員更容易分系判讀的疊合式多光譜影像，本案定義為「A(α)多光譜影像」。

什麼是Alpha Blending？

前面已知：常見熱像儀都是具有兩個取像鏡頭，一個擷取物體的熱像，另一個擷取可見光影像，由於可見光影像通常比紅外熱像更清晰，但是將此兩個不同圖像組合起來所產生的視差有時是不可靠的，真正的更清晰的是兩個圖像自動相互重疊(如第4圖A)。

由於相鄰配置的兩個取像鏡頭的視野(Field of View，FOV)會有重疊的特性，根據兩個鏡頭視野中心的偏移，將兩張影像對齊並將視野較小的影像疊合於視野較大的影像。藉此，可提供不同縮放大小(zoom scale)的清晰影像，且可確保縮放過程中影像可順暢地呈現。

前面如第4圖可知：可見光與熱像的融合技術，是將可見光VIS影像中，提取其明顯的可見光線條後，再與純熱像FIR融合形成MSX熱像。

前面如第4圖A可知：，美國Fluke公司所屬的Infrared Solutions Inc.開發了一種新的紅外技術，稱為IR-Fusion^TM，此技術可在單個顯示器上混合可見光像素和紅外熱像像素，用於解決將來自單獨的可見光和紅外光學元件的圖像組合在一起時所產生的視差問題。

其中，IR-Fusion技術是將可見圖像會自動校正視差，並調整其大小以匹配紅外熱(圖)像，因此，紅外熱像和可見影像可以彼此重疊在一起，與顯視攝像機顯示屏上，由於紅外圖像和可見圖像是相機匹配的像素，操作員可以選擇單獨查看可見圖像，單獨查看紅外圖像或兩者的混合(融合)組合。

上述IR-Fusion技術處裡混合影像的方法，是類似一種透明度混合(alpha blending)技術，本案涉及的「A(α)」多光譜熱像也是一種透明度混合(alpha blending)技術，其中，IR-Fusion技術是「VIS+FIR」的透明度混合；本案的「A」多光譜熱像是包含「VIS+NIR940+FIR」的透明度混合，詳如第9圖。

請參閱第9圖為A多光譜熱像形成的流程示意圖。

將本案多光譜熱像儀的第一鏡頭(Lens 1)所擷取的熱像圖(FIR=8~14um)做為背景圖與其第二鏡頭(Lens 2)所擷取的可見光圖像(VIS=0.4 ~0.7um)+近紅外影像(NIR=0.94um)圖做為前景圖(但不限制以何者為前景圖或背景圖)，將此前景圖疊合在背景圖上，經過透明度混合的處理後，再產生一種稱為「A多光譜熱像」，此處的「A」是代表(alpha α)的意思，其中，alpha值定義為透明度程度，其α值若為1為完全不透明，其疊合後的A多光譜熱像為「VIS+NIR」或為「VIS」或為「NIR」的影像；與α值0為完全透明，其疊合後的A多光譜熱像為純熱像。

進一步說，A多光譜熱像的A值為0.0~1.0之間，例如α值為0.3，則前景圖的熱像在A多光譜熱像中的大部分可以透明，但不完全透明，其中，α值包含為0與1(或為0%~100%)，若如此經過透明度處裡的A多光譜熱像輸出到一對應多光譜熱像儀的監視器以供觀察，就更容易找到最有利「判讀分析」的熱像。

第9圖為A多光譜熱像形成的流程之示意圖，步驟S90~S96介紹如下：

S90：多光譜熱像儀的第一鏡頭(Lens 1)所擷取的熱像(FIR=8~14nm)與常見熱像儀相同，在此不另詳述。

其中，多光譜熱像儀的第二鏡頭(Lens 2)所擷取的影像中，可能包含有0.4~0.7um的VIS(可見光)與0.7~1.0um的NIR(近紅外)兩種(如第2圖C)。

S91：在第二鏡頭前的環境中，通常在白天或室內有燈光照明時應是VIS大於NIR，而在夜間或燈光不足時，也就是第二鏡頭在其環境中可能VIS與NIR兩者都無法被第二鏡頭截取成像。

因為，第二鏡頭所擷取的影像中，可能包含有「VIS」或「NIR」或「VIS+NIR」三種影像，其中，若在VIS大於NIR的情況下，則第二鏡頭所擷取的影像為「VIS」；若在VIS小於NIR的情況下，則第二鏡頭所擷取的影像為「NIR」；若在VIS與NIR兩者差異不大，則第二鏡頭所擷取的影像為「VIS+NIR」。

S92：不論是在白天或室內有燈光照明與是在夜間無燈光照明的環境下，如果要取得「NIR大於VIS」或是「NIR+VIS」的特殊條件，那就要藉由外部另外在投射有NIR，才可以達到。

S93：若要藉由外部另外在投射有NIR，則通常是另外增加一近紅外NIR輔助光源模組，在本實施例的近紅外輔助光源是採用1~5w的IR LEDs(紅外線二極體)。

S94：當近紅外輔助光源所投射的NIR太強時，可能會影響到A多光譜熱像對目標物產生過度的「曝光」因而辨識不清，這時，就需要靠NIR輔助光源模組所附的調光器來調整其NIR的強弱。

S95：對於多光譜熱像儀的第一與第二鏡頭所擷取的影像中，可能包含有有8~14um的遠紅外FIR、0.4~0.7um的可見光VIS與0.7~1.0um的近紅外NIR，最後，我們在將「FIR+VIS」與「FIR+NIR」與「FIR+VIS+NIR」做透明度混合處理用以形成A多光譜熱像。

其中，應加注意的是：此處的NIR是指940nm波長的近紅外喔！

S96：所以，經過透明度混合處理過的多光譜熱像，稱為A多光譜熱像，其包含有：「FIR」、「VIS」、「NIR」、「FIR+VIS」、「FIR+NIR」、「FIR+VIS+NIR」等的多個不同的單波段或雙波段或三波段的影像，本實施例定義為A多光譜熱像或α多光譜熱像。

一般，對於Alpha混合這個功能，習知的模式大多數是「RGB+灰階」的混合，例如美國熱像儀廠商FLUKE「RGB+灰階+熱像」的混合，而本實施例的A多光譜熱像可以說是以「RGB+灰階+熱像+近紅外」的混合，顯然，本實施例的Alpha混合這個功能與習知的模式大不相同，其中，多了一種近紅外的像素，由於近紅外的投入，直接影響「灰階」的Alpha值，形成另類不同混合影像的視覺效果。使得本實施例可以取得更清晰明顯特徵的光譜識別影像。

由於本案撰稿時，尚未設置以供實質參與，因此，僅以實驗室(如第4圖與第4圖A)實驗數據模擬實施之。

請參閱第10圖為本實施例之一透明度混合基本示意圖一與第10圖A為本實施例之一透明度混合基本示意圖二。

在本實施之一例，基本上是以多光譜熱像儀的第一鏡頭所擷取的熱像圖(FIR=8~14nm)做為背景圖與其第二鏡頭所擷取的可見光圖像(VIS=0.4~0.7um)+近紅外影像(NIR=0.94um)圖做為前景圖，將此前景圖疊合在背景圖上，經過透明度混合的處理後，再產生一種稱為「A多光譜熱像」。

如第10圖，有VIS可見光(一裝有熱水的陶瓷杯，但是可見光的杯子人眼看不到杯內的水)為前景層，將此VIS可見光乘以alpha通道後疊加在此裝有熱水陶瓷杯的熱像FIR上，即成為一簡單的α(A)多光譜熱像。

如第10圖A，其中設定的α值(1~0)依序分別為100%、80%、60%、40%、20%與0%後所顯示的五種A多光譜熱像(用戶可在指定模式下，在多光譜熱像儀上按鍵的「UP」與「DOWN」功能鍵自行調整)，其中，如果，前景圖的像素(Pixel)為「透明的」(也就是其alpha<1)，那麼，背景層的像素(Pixel)應該會「透出來」，事實上，將相同尺寸大小(否則要先進行拉伸的動作)的前景層疊加在背景層的上方，其降低α值會使顏色逐漸變暗，就是讓此光譜影像產生透明感不同的A多光譜熱像。

如第10圖A，其中是設定不同的α值與熱像儀在不同「調色板」下所表現的多樣圖像，但其不影響其透明度混合所顯示的特徵。

請參閱第11圖為可見光與熱像透明度混合的示意圖；第11圖為可見光不足與熱像透明度混合的示意圖。

為了進一步說明透明度混合的概念，下面實施例也是舉出一物體(裝有熱水的杯)為例，說明使用多光譜熱像儀拍攝此物體在足夠可見光與不足可見光(夜間)環境下，所呈現透明度混合的現象。

如第11圖，其中，此陶瓷杯內的熱水佔有杯內約七分滿，陶瓷杯的可見光乘以約為40%的一α值後，形成此陶瓷杯在α值下的VIS影像111。

如第11圖，其中，此陶瓷杯內的熱水佔有杯內約七分滿，陶瓷杯的熱像乘以約為100%(表示不完全透明的實心體)的一α值後，形成此陶瓷杯在α值下的FIR熱像112。

如第11圖，最後，再將VIS影像111疊加在FIR熱像112上，就形成最終此陶瓷杯的一種α多光譜熱像113。

同理，如第11圖A，其中，此陶瓷杯內的熱水佔有杯內約七分滿，陶瓷杯的不足可見光BLK(因為可見光線不足，所以影像不清楚或呈現黑幕)乘以約為40%的一α值後，形成此陶瓷杯在α值下的VIS影像114。

如第11圖A，其中，此陶瓷杯內的熱水佔有杯內約七分滿，陶瓷杯的熱像乘以約為100%(表示不完全透明的實心體)的一α值後，形成此陶瓷杯在α值下的FIR熱像115。

如第11圖A，最後，再將VIS影像111疊加在FIR熱像115上，就形成最終此陶瓷杯的一種α多光譜熱像116。

如第11圖與第11圖A，其中Alpha值係介於0與1之間，或說0%~100%之間，將前景圖疊合在背景圖的alpha blending技術在公開文獻資料也有許多種不同像素(Pixel)級的運算方法，唯獨尚無如此將近紅外填加入α值後的運算方法。

為進一步強調本案唯獨將近紅外填加入α值後運算方法的重要功能與特徵，請再參閱本案實施例的第12圖~第12圖B熱像說明。

請參閱第12圖為一冰可口可樂汽水的熱像示意圖；第12圖A為倒入有冰冷可樂的玻璃燒杯的熱像示意圖；第12圖B為透視玻璃燒杯內可樂竹筷的熱像示意圖；第12圖C為一人頭像的可見光影像示意圖；第12圖D為人頭像的α熱像示意圖一；第12圖E為一人頭像的熱像示意圖與第12圖D為人頭像的α熱像示意圖二。

如第12圖，包含圖左邊有一裝有熱水的燒杯與圖右邊有一瓶冰凍的可口可樂汽水，其中，此圖左邊的一裝有熱水(橘黃色)的燒杯只是在證明圖右邊的可口可樂汽水是冰冷(深黑色)的，其中，從圖右側的一「色溫標示條」上的最高溫為68℃與最的溫為4℃之標示，也可知道此可口可樂汽水是冰冷的。

如第12圖A，倒入有冰冷可樂的玻璃燒杯的熱像中，顯然與真實可見光中可口可樂汽水一樣，對人眼也是不透明的黑色液體，再將一木製筷子插入該此液體內，人眼只見該液體上方的筷子，但看不見該液體內部的筷子(如圖)。

如第12圖B，倒入有冰冷可樂的玻璃燒杯的熱像中，突然可以看見在液體內部的筷子(如圖)。

如第12圖B突然可以看見在液體內部筷子的「透視」功能，是其他常見熱像儀所不具有的功能！

如第12圖C，為一人頭像的可見光影像圖，圖中此人眼睛帶有一副墨鏡(太陽眼鏡)，所以，可見光與人眼看不到此人的眼睛，其中，此人穿有一件深色毛衣。

如第12圖D，可以清楚看到此深色毛衣上有四個白色方塊，但還是看不太清楚此人的眼睛。

如第12圖E，除了可以清楚看到此深色毛衣上有四個白色方塊，還可以看清楚此人的眼睛。

如以上的第12圖B、第12圖D與第12圖E中，就可以明瞭本案多光譜熱像儀具有的「透視」功能，也就是說，本案的α多光譜影像與其他常見熱像儀會有不同獨特(包含透視功能)組成α多光譜影像的原理。

那麼，如上第12圖B、第12圖D與第12圖E中的「透視」功能，是怎麼產生的？

答案在如前的第2圖C、第3圖A、第6圖、第7圖A、第7圖等圖示與其說明，在此次不另說明。

在本實施例的實際測試α多光譜影像時，可能在目標物體上對近紅外的投射造成不同程度的「吸收、反射或漫射」效應，間接影響不同透明混合度產生的新圖像與其視覺效果。

為了減少上述不同程度「吸收、反射或漫射」效應的間接影響，本實施例的近紅外輔助光源5C就開啟(ON)，藉由一調光器(如第9圖)調整近紅外NIR不同的強度，使得上述本案多光譜熱像儀第二鏡頭在此調光器的調整下，其所擷取不同的影像中，適合「NIR-VIS=△L」這樣的簡單數學模式，其中，△L<0(定義顯示為可見光VIS)或=0(定義顯示為可見光VIS+近紅外NIR)或>0(定義顯示為近紅外NIR)。

顯然，具有α多光譜影像功能的多光譜熱像儀5A顯示器5A6上可以顯示出：FIR熱像、VIS可見光、NIR近紅外、FIR熱像+VIS可見光混合的α影像、FIR熱像+NIR近紅外混合的α影像、FIR熱像+VIS可見光+NIR近紅外混合的α影像。

也就是說：當對高齡長者進行步態足印擷取α多光譜影像時，對於行走步道與其環境周圍干擾的參數，在臨床實驗中都應考慮上述△L數學模式的參數調整，進行拍攝複數張α多光譜影像。

當然，將收集產生此些不同程度的α多光譜影像，做為另案以人工智慧AI處裡的大數據資料是往後持續的實施。

綜上討論，本案的多個實施例中，舉出一範例。

請參閱第13圖為一實施例之示意圖；第13圖A為安全凹型走道示意圖；第13圖B為足印的熱像示意圖；第13圖C為足印的近紅外影像示意圖；與第13圖D為步態足印溫度分析示意圖。

本案的多個實施例中，包含第13圖、第13圖B~D在內大部分的熱像、可見光與近紅外影像都是藉由此多光譜熱像儀拍攝錄影後藉由專家醫師的分析判讀解釋，本案的多光譜熱像儀僅是對於目標物進行擷取，亦即：有關目標物的波長範圍在遠紅外FIR 8~14um的熱像、波長範圍在可見光VIS 0.4~0.7um的可見光影像、以及波長範 圍在近紅外NIR 0.94um的近紅外影像，不涉及專業步態足印分析的研究，因此，在此僅描述多光譜熱像儀原理與功能上的技術特徵。

如第13圖，一受測高齡長者(老人)130在一多光譜走道131上行走，此多光譜走道131的材質1311有兩類，第一類為「鍍金屬膜或改質」的塑料形成；第二類為高導熱係數的金屬板形成。

其中，第一類的鍍金屬膜是以SiO₂與TiO₂交互蒸鍍，形成一可見光20%與近紅外80%穿透率的PC塑料板，如本發明人的中華民國發明專利第I423676號[鍍膜基板成像的監視用途]已接露，第一類改質的塑料是改質成一種可透紅外但不可透可見光的塑料板，如本發明人的中華民國發明專利第I328593號[可透紅外黑色塑料的製作方法和應用]已接露，在此不另詳述。

其中，第二類為高導熱係數的金屬板，如鋁金屬(含鋁基複合材料)、銅銀等，其導熱係數最好高於250Wm^-1K^-1較佳，其高導熱效果容易在多光譜走道131留下較明顯足印溫度的熱像1301。

如第13圖，在多光譜走道131的上方與下方視情況可分別設置一個以上的多光譜熱像儀132。

如第13圖，在多光譜走道131上方或下方的多光譜熱像儀132，都可擷取老人130步態足印的熱像，但是，下方的多光譜熱像儀132除了也可擷取老人130步態足印的熱像以外，進一步可以擷取老人130步態足印較清晰對比度的近紅外影像。

如第13圖A，為了防止老人130不慎跌倒，其中的多光譜走道131可採取一種安全凹型走道131A，在安全凹型走道131A的兩側附設有扶持用的軟性墊1310。

本實施例中，有關步態足印的分析方法，大約涉及兩種參數，其包含有步態足印的時間/空間參數與步態足印的溫度參數。

其中，步態的時間/空間參數包含有：每秒鐘沿行進方向移動距離的步行速率、每分鐘所走步數的頻率、從一隻腳的第一次接觸到相對 腳的第一次接觸所經過的時間與從一隻腳的第一次接觸到同一隻腳的第二次接觸所經過的時間、步態週期中觀測腳離開地面的擺動期間...等等。

其中，步態的溫度參數包含有：步行時觀測腳足跟觸地至另一(或同一)腳足跟觸地時兩足跟在行進方向上的溫度等等。

本案多光譜熱像儀之所以可應用於「步態足印」分析提供有關步態足印的時間/空間參數與其溫度參數的信息，主要基於多光譜熱像儀可以「一次同時擷取與顯示」上述的信息。

如第13圖B，為老人130在走道131上測試時所短暫所留下雙腳足印的熱像1301，此熱像1301約在1~3分鐘後消失，藉由腳足溫度的追蹤與老人130的變化分析，根據國外熱像醫學文獻報導：可預測老人130疾病的健康狀態。

如第13圖C，為老人130在走道131上測試時所被錄影留下雙腳足印的可見光影像，除了可以分析到其相關對應壓力的「變形」以外，更可以計算出步態參數：步幅和步幅時間，距離，速度和節奏等數據。

如第13圖D，為老人130在走道131上所留下左腳足印溫度的熱像1302，從熱像1302中可以分析左右各腳足觸離地面瞬間溫度的變化信息。

通常，臨床步態異常分析通常是針對健康老人與有疾病的老人進行，以上實施例主要是針對有疾病的老人(例如：患有阿爾茲海默氏病或虛弱的老人)，故僅需「較短」的多光譜走道131來測試。相對的，健康老人的可能需要長度「較長」的多光譜走道131來測試，此時，為了擷取更多的足印影像資料，需要在走道131下方設置一具多光譜熱像儀132的追蹤取像裝置，可能比架設多具多光譜熱像儀132來得經濟。

請參閱第13圖E為追蹤取像裝置示意圖。

在另一實施例中，如第13圖E，為老人130在較長的走道131上測試時，走道131下方視情況可設置一個具有追蹤老人130足印的追蹤取像裝置131B，用以「取代」在走道131下方設置一個以上多光譜熱像儀132的實施方式。

如第13圖E為一種在走道131下方設置的一個追蹤取像裝置131B，用以追蹤老人130的足印。其中，追蹤取像裝置131B包含一可移動的盒體131B1，在盒體131B1上設置有一多光譜熱像儀132，此多光譜熱像儀132的取像鏡頭朝向走道131，用以可擷取走道131上的足印影像。

其中，此盒體131B1係設置在一滾珠螺桿131B2上，可以在此滾珠螺桿131B2上移動(以DC馬達電動或人工手動)，使得此多光譜熱像儀132可擷取的走道131上「移動」的足印影像。

其中，由於這種追蹤取像裝置131B的此盒體131B1設置在一滾珠螺桿131B2上滑動的機械結構為一般習知技術，不另詳述。

其中，若此滾珠螺桿131B2上移動的盒體131B1係以DC馬達驅動自動追蹤時，則另輔以一光電感測器(Photoelectric Sensor)發射光信號在接收其碰到足部所「反射」的此信號，感應得知此足印「移動」信號再依信號指示驅動馬達做對應的轉動，用以驅動此多光譜熱像儀132的「移動」位置。

其中，由於這種光電感測器的感測方法，也為一般習知技術，不另詳述。

如上述自第9圖至第12圖E的圖式與其說明可知：本案的多光譜熱像儀132所擷取的多光譜影像，如第9圖包含多光譜熱像儀132第一鏡頭所擷取8~14um的遠紅外FIR；與第二鏡頭所擷取0.4~0.7um的可見光VIS、0.94um的近紅外。

其中，上述的多光譜影像中，經過透明度混合的影像處理Alpha blending後形成一種α多光譜影像。

其中，α多光譜影像是「VIS+FIR」的透明度混合；與/或是包含「VIS+NIR940+FIR」的透明度混合，詳如第9圖。

顯然，本案的一種α多光譜影像，與國際熱像儀第一大廠美國FLIR的MXL技術和國際熱像儀第一大廠美國FLUKE「RGB+灰階+熱像」的混合方法均不相同。

如上所述，擷取該足印步態分析影像的方法，另外配合有對應的電腦APP軟體程式，來自動輔助分析許多參數，包括其腳掌強度、停止站立階段持續時間和精神緊張階段的持續時間等等的重要數據分析。

綜上討論，本案的可專利性解釋如下：

(一).本案具有開創性。

查，目前專利文獻資料與國際相關醫材展可知：(一A).其步態足印分析的步道下方係以可見光攝影機擷取步道上方的足印影像(可見光)，所以其步道必須為「透明」的材質，否則，其可見光攝影機無碼攝影取像；(一B).如果是「透明」的步道，那麼，處於此步道上的人就會「有意或無意中觀看此步道底下的狀況」，如此一來，此步道上的人就會「分心」，進而影響檢測數據的可靠性！

值得注意的是：本案技術特徵的步道131是「不透明」的，顯然，所以，可以解決上述造成「分心」的問題；而且，又可以在此不透明的步道131上擷取到「足印」溫度分布的影像！

顯然，如此檢測擷取「足印」影像的方案，具開創性。

(二).本案非顯而易見。

(二A).其中，此成像裝置對於步態分析與足底溫度變化的生理特徵影像，進行提供可以一次性同時在同一熱像儀的監視畫面上顯示出來，包含步態足跡的熱圖像、可見光與近紅外等的多光譜影像，減少傳統需要使用多具取像裝置「切換攝影動作與切換元件」的時間，與具有「快速、清晰與透視」功能的觀察與測試。

(二B).本案可以一次同時在其液晶顯示器(LCD)5A6(如第9圖A)上顯示出「熱像、可見光影像+近紅外影像」三種波段辨識的多光譜影像，其進一步可應用建立一種大量的實驗數據資料庫模型。

其中，本案具有「快速、清晰與透視」功能中的「快速」是指本案的多光譜熱像儀5A的雙鏡頭(如第9圖5A1與5A2)一次所擷取的影像，可以一次同時在其液晶顯示器5A6(如第9圖A)上顯示出「8~14um的熱像、0.4~0.7um的可見光影像+0.94um的近紅外影像」三種波段的辨識影像，如在全黑環境下(如本案圖式第1圖C所示)，用以減少傳統切換畫面顯示的時間：其中，本案具有「快速、清晰與透視」功能中的「清晰」是指本案的多光譜熱像儀5A所擷取的「0.94um的近紅外影像」相對顯現出實體影像，如本案圖式第1圖C所示。

其中，「0.94um的近紅外影像」係0.94um的近紅外照射到老人足印，對其「足部不同位置組織產生不同的吸收或反射」而呈現出對應明顯對比度不同的近紅外影像。

其中本案的多光譜熱像儀5A所搭配的近紅外輔助光源5C所發射的0.94um是屬「完全不可見」的近紅外，適合作為如第13圖所示的人造「步道」。

以及，本案具有「快速、清晰與透視」功能中的「透視」是指本案的多光譜熱像儀5A在處於有近紅外的環境下，可以對「可透近紅外材質」形成的阻礙物5D進行穿透取像，例如：第1圖C是處於有「足夠」近紅外的環境下。

其中，擷取老人130足部的近紅外影像係經由近紅外輔助光源5C輻射一種近紅外波長為0.94um的近紅外5C111照射到足底，對體表不同的組織產生不同近紅外的吸收或反射後，所呈現出明顯清晰對比度不同的近紅外影像；如維恩位移定律(Wien’s displacement law)可知：老人130足部的體表不同的組織產生「吸收」或「反射」約是落在此近紅外。

尤其，本案的多光譜熱像儀5A的「透視」功能，更是目前各國常見熱像儀所不具有的功能！

(三).本案未受常見熱像儀與第I 666935號、第I 425292號等的「教示Teach」、「建議(Suggest)」與「動機(Motivation)原則。

(三A)有關「教示Teach」說明：根據如第2圖所擷取的光譜圖可知；如第I 666935號所揭露的第4圖與先前技術，常見熱像儀已經移除「可通過近紅外」的ICF，顯然其等並無可能有「教示」多光譜熱像儀5A如此可以達到具有「快速、清晰、透視」辨識功能的「建議」；

(三B).前述常見熱像儀的全球大小廠其等由多年來新產品的推出與商品展顯示都是全心致力於改善「熱像與可見光」融合的新技術，並無跡象「教示」多光譜熱像儀5A作上述修改結構的「動機」。

根據如第I 666935號第二鏡頭所揭露的「可通過0.7~1.0um的近紅外」可知；對於本案如第13圖所示，對於行走於此不透光走道131的老人130尚有紅光的存在，使老人130容易分心注視，影響測試成果；以及根據如第I 425292號所揭露的「切換動作與切換元件」，根本無跡象「教示」多光譜熱像儀5A作「黏貼V940濾片」修改結構的「動機」。

(三C).事實上，如第I 666935號與第I 425292號等案不僅是屬本發明人苦心研發的發明專利案，更是本發明人團隊經多次的摸索實驗用來嘗試各種可能的合理組合，最後得到的改善程度已經超乎使用先前技術元件時，是原先常見熱像儀、第I 666935號案與第I 425292號案等大家都無法可預期的，顯然，並非習於此項技術類別者唾手可得！

在如上述(一)~(三).詳細的分析下可知：顯然本案未受到常見熱像儀與第I 666935號、第I 425292號等先前技術的「教示」或「建議)」來達到如此創新「動機」過程的原則。

Claims (13)

1. 一種多光譜影像分析系統，包括：一步道，其係可在一多光譜熱像儀中追蹤檢測出殘留或顯示出多光譜影像的人行步道，該步道係由一種可透過0.94~1.1um波長範圍的材質所製成；至少二多光譜熱像儀，分別設置在該步道的上方與下方，每一光譜熱像儀具有兩個攝影鏡頭與一顯示器，該兩個攝影鏡頭包含有一第一鏡頭與一第二鏡頭，該第一鏡頭擷取波長為8~14um的熱像，而該第二鏡頭則擷取波長在940±20nm範圍的近紅外影像與波長為0.4~0.7um的可見光影像，該顯示器顯示出包含該熱像、該近紅外影像、該可見光影像等三種其中的單獨影像或/和其中的兩種或/和其中的三種影像以不同透明度混合的一種A多光譜影像；以及一近紅外輔助光源模組，其包含有一投射近紅外的IR LEDs與其一調光器，該IR LEDs是對該步道進行照射，該調光器是用來調整該IR LEDs的強弱。
2. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，其中，該步道的材質為PMMA或PC或硬質玻璃。
3. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，其中，該步道的兩側附設有扶持用的軟性墊。
4. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，其中，該該步道的材質為金屬，其中該金屬的導熱係數k值在20~50℃時為200~450W/(m*K)。
5. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，更包括一滾珠螺桿，其中位於該步道下方的該多光譜熱像儀是設置於該滾珠螺桿上並可在該滾珠螺桿上移動。
6. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，其中該第二鏡頭內具有一鏡頭與一光感測器，該鏡頭與該光感測器之間設置有可以讓可見光與波長在940±20nm通過的一濾片，使得該第二鏡頭可以同時擷取波長為該0.4~0.7um的可見光圖像加上波長為該0.94um近紅外影像。
7. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，其中該A多光譜影像是指：將該第一鏡頭所擷取的該熱像乘以一α值後做為背景圖與該第二鏡頭所擷取的該可見光圖像加上該近紅外影像乘以一α值後做為前景圖，並再將該前景圖疊加在該背景圖上。
8. 根據請求項1所述之一種多光譜影像分析系統，其中該該α值為0~1或為0%~100%之間。
9. 一種多光譜影像分析方法，包括：(1).提供一步道，其寬度足以供至少一人行走，其材質係由一種可透過0.94~1.1um波長範圍的材質所製成；(2).提供至少二多光譜熱像儀，該二個多光譜熱像儀設置於該步道的上方與下方，其中該多光譜熱像儀包含有一第一鏡頭與一第二鏡頭，其中，該第一鏡頭擷取波長為8~14um的熱像圖以及該第二鏡頭擷取波長為0.4~0.7um的可見光圖像加上波長為940±20nm的近紅外影像；(3).提供一近紅外輔助光源模組，其中該近紅外輔助光源模組包含有放射波長在940±20nm的IR LEDs組成的一近紅外光源與可調整該IR LEDs近紅外光源強度的一調光器；(4).啟動該多光譜熱像儀與該近紅外光源；(5).藉由該多光譜熱像儀擷取當人走過該步道時所殘留下的足印的一熱像與一近紅外影像；(6).形成一多光譜影像透明度混合的α多光譜影像；其中，(6)包括：(6-1).將該多光譜熱像儀的該第一鏡頭所擷取的該熱像做為背景圖與該第二鏡頭所擷取的該可見光圖像加上該近紅外影像做為前景圖，(6-2).再將該前景圖疊合在該背景圖上，經過透明度混合的處理後，再產生一種α多光譜熱像。
10. 根據請求項9所述之一種多光譜影像分析系統的方法，其中，該步道的材質為PMMA或PC或硬質玻璃。
11. 根據請求項9所述之一種多光譜影像分析系統的方法，其中，在(3)中該近紅外輔助光源模組是附設在設置於該步道下方的該多光譜熱像儀的該第一鏡頭與該第二鏡頭周圍。
12. 根據請求項9所述之一種多光譜影像分析系統的方法，其中，在 (6-1)中將該第一鏡頭所擷取的該熱像乘以一α值後做為背景圖與該第二鏡頭所擷取的該可見光圖像加上該近紅外影像乘以一α值後做為前景圖，最後再將該前景圖疊加在該背景圖上。
13. 根據請求項12所述之一種多光譜影像分析系統的方法，其中，該α值為0~1或為0%~100%之間。

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