科毕业设计（文）
方位智监控系统设计
Design of MultiDirectional Intelligent
Monitoring System
院 （系）
计算机学院
专 业
电子信息工程
班 级
电子信息工程1班
学 号
16210420124
学生姓名
黄均
指导教师
世添
提交日期
2020年 4月 20日
毕业设计（文）原创性声明
郑重声明：呈交毕业设计（文）指导老师指导独立进行设计（研究）工作取成果文中引文献数图件资料均已明确标注出文中结结果独立完成包含已发表撰写作品成果文研究作出贡献集体均已文中作明确说明完全意识声明法律结果承担
毕业文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日
容摘
提高监控系统监控效率减少监控系统操作文针监控系统监视区域摄头前方方位监控较差问题设计种具方位监控系统该系统具备动拍摄方位监控时反馈等功
文做方面工作：介绍监控系统发展历史分析监控系统国外市场研究现状：针监控系统监控摄头存问题提出基体红外感应方位智监控系统方案设计整方位智监控系统硬件框架介绍模块具体情况分析软件系统框架设计相应代码通摄头录制体红外感应摄头拍摄舵机旋转摄头三实验测试结果证明基体红外感应方位智监控系统方案行性
关键词：智监控系统 单片机 ZigBee体红外感应
Abstract
In order to improve the monitoring efficiency of the monitoring system and reduce the operation of the monitoring system this paper designs a multidirectional monitoring system for the monitoring system mainly in front of the camera and the poor multidirectional monitoring The system has the functions of automatic shooting multidirectional monitoring and timely feedback
This article mainly does the following work introduced the history of monitoring system analyzed the monitoring system at home and abroad market and research status quo for the monitoring system and surveillance camera problems put forward a multidirectional intelligent monitoring system based on human infrared induction program The three experiments of the rotary camera of the rudder show the feasibility of multidirectional intelligent monitoring system based on human infrared induction
Key words Intelligent Monitoring System Singlechip ZigBee Infrared Sensing of Human Body
目 录
第章 绪 1
11 课题研究背景意义 1
12 国外研究历史现状 1
13 文研究容目标 2
14 文结构安排 2
第二章 方位智监控系统设计相关技术 4
21 体红外感应技术 4
22 嵌入式系统相关技术 4
221树莓派 4
222 Arduino 4
23 OpenCV 5
24 章结 5
第三章 硬件系统设计 6
31 硬件整体设计框架 6
32 树莓派Arduino 6
33 方位智监控系统模块设计 8
331体红外感应模块 8
332摄头模块 9
333舵机模块 10
34 章结 10
第四章 系统软件开发 11
41 软件系统框架 11
42 相关务模块处理流程 11
43 树莓派安装连接 12
44 搭建Arduino开发环境 15
45 搭建树莓派Arduino通信环境 16
46 OpenCV 17
461 搭建OpenCV工作环境 17
462 OpenCV模块代码 18
47 相关模块代码开发 19
471 体红外感应模块 19
472 时间模块 20
473 舵机模块 21
48 章结 21
第五章 方位智监控系统测试 22
51 测试目 22
52 摄头录制测试 22
53 体红外感应模块测试 24
54 舵机旋转摄头测试 25
55 整体测试 26
56 章结 27
总结展 28
参考文献 29
致谢 30
第章 绪
11 课题研究背景意义
现代社会发展迅速家庭安全问题日益突出社会出现犯罪手法更趋现代化隐蔽化现区产生安保设备水高导致区住户遭受偷盗窃问题加强安保设备技术需求显更急迫安防理技术生该技术通结合计算机传感器通讯技术犯罪行灾害进行预防监控通建立监控系统加强治安理告前通量安保员进行安保巡逻窘境
现代科学技术水已越越发达许先进科学技术断进步现传感器技术日趋成熟监控系统功越越监控系统作越越区域布置监控摄头安保员需通观屏幕通监控摄头该区域进行监控通合理运监控系统预防犯罪产生减少众安全问题忧虑日常生活中监控系统已越越常见医院学校街口监控摄头发挥作现日常生活中监控系统已悄声息安全做出贡献
课题针现部分监控摄头监视区域摄头前方方位监控较差问题设计种方位监控通相关模块实现动体进行拍摄系统
12 国外研究历史现状
1942年德国西门子公司安装世界第台监控摄头1973年美国纽约开始布置监控系统时纽约警察局震慑犯罪分子时代广场安装现代第套监控系统十年间视频监控系统全美国开始普种样公场开始安装监控系统预防犯罪行发生视频监控系统已发生翻天覆变化通技术水分类现代监控系统划分三代
第代监控系统模拟监控原始视频监控系统时候监控系统基监控摄头通视频线直接连接电视屏幕通简单设备进行图切换时候监控设备基进行实时监控少监控系统视频储存功时安保员进行视频监控双眼进行观测果出现事法视频进行储存保存证发明监控矩阵透监控矩阵减少监控屏幕时进行摄头切换监控视频开始通磁带进行储存时监控系统已开始成型系统已监控储存控制功时监控系统存需量视频线连接磁带储存支持网络等问题
第二代监控系统数字监控时候硬盘录机诞生监控系统通硬盘取代磁带进行视频储存时监控系统联网时监控系统存厂家设备兼容性差问题时设备兼容性问题客户选择监控系统非常少硬盘录机受限硬件性果图变化视频质量会变差
第三代监控系统网络监控现监控系统已通网络进行种储存监控控制等操作时监控摄头出现种类时监控系统布置方便储存设备意布置通种类监控摄头应监控系统监控效果幅提高年更加出现IP智监控系统该监控系统通网络进行监控视频储存通网络安保员远程控制监控摄头快速排问题提高监控系统效率
着众安全问题重视安防行业发展势头强劲国安防行业产值16年已达5400亿元国传统安防概念安防限定较狭窄领域中安防设备适范围局限保密程度求高特殊行业行业进入快速发展阶段安防行业领域广泛应融入全社会普通百姓方需求着年发展国视频监控市场越越国成世界视频监控产品制造特殊行业部分民监控设备存部分问题中部分方安装监控系统第二代数字监控整系统存需布置线路监控系统监控摄头监控固定方位监控摄头设备功单摄头存清晰度足问题监控摄头监控系统需量屏幕观实时监控课题基样种现状考虑利嵌入式技术种传感器模块整合开发款新型监控摄头
13 文研究容目标
根方位智监控系统设计求系统包括单片机核心模块体红外感应模块摄头模块等等通单片机控制搭配类传感器模块丰富方位智监控系统功体红外感应模块范围空间进行体识识体系统会发出光信号提醒控制员体识摄头进行拍摄图片保存记录图片保存时会记录拍摄时间图片进行命名时控制员手动控制摄头进行实时监控
14 文结构安排
文结构六章节组成：
第章绪通研究课题背景意义国外研究历史现状进行分析然提出文研究容课题目标
第二章方位智监控系统相关技术分析分析体红外感应技术树莓派OpenCV描述特性方位智监控系统功
第三章硬件系统设计描述方位智监控系统硬件框架介绍树莓派体红外感应模块舵机模块Arduino详细信息分析应场景
第四章系统软件开发描述方位智监控系统整体软件框架描述相关务模块处理流程时说明树莓派Arduino安装连接流程然描述搭建树莓派Arduino通信环境流程时描述体红外感应模块OpenCV时间模块舵机模块相关代码
第五章方位智监控系统测试方位智监控系统设计进行测试通方位智监控系统进行详细测试做摄头录制体红外感应摄头拍摄舵机旋转摄头整体测试四实验证明基体红外感应方位智监控系统方案行性
第六章总结展文研究方位智监控系统设计进行总结描述文研究成果前智监控系统存足展未智监控系统
第二章 方位智监控系统设计相关技术
21 体红外感应技术
体红外感应技术种利感应红外线进行工作技术通温度进行体识高绝零度物质会产生红外线正常会产生10UM左右红外线探头接收体产生红外线会外释放电荷体红外感应技术应监控系统中体红外感应模块HCSR501HCSR505HCSR602两种型号HCSR505HCSR602两型号型体红外感应模块两款模块探头检测范围HCSR501次方位智监控系统设计中选择HCSR501款体红外感应模块款模块目标检测体模块体产生红外辐射相敏感模块拥菲涅耳透镜通透镜体红外感应模块探头灵敏度幅提升
22 嵌入式系统相关技术
221树莓派
学学课程中51单片机简单结构年发展现成学课程入门单片机着科技发展复杂场景51单片机性已足应付现许公司开发单片机进行开发应年出现树莓派中颗闪亮新星般单片机整合台电脑部分东西开发板CPU性远超部分单片机树莓派系统基Linux树莓派时拥视频输入输出接口网络接口着树莓派更新换代现树莓派出现版图21示方位智监控系统设计中通树莓派控制系统实时监控进行拍操作
222 Arduino
Arduino款开源电子原型台构建开放原始码simple IO介面版具类似JavaC语言ProcessingWiring开发环境 IDE编写代码控制Arduino模块
Arduino拥特点：
（1）Arduino IDE三流台WindowsLinuxMacintosh运行
（2）Arduino开源原理图电路图核心库文件查
（3）Arduino灵活性高基wiring语言开发简单学快速进行开发
图21 版树莓派数
23 OpenCV
OpenCV诞生1999年全名Open Source Computer Vision LibraryOpenCV跨台计算机视觉库LinuxWindowsMac OS操作系统运行OpenCVWillow Garage提供支持应：图分割机互动物体识等功OpenCV般计算机视觉软件MATLABHalcon种商业软件需耗费量金钱某研究代码兼容性太OpenCV通C函数少量C++类构成时提供PythonMATLAB等语言接口非常轻量高效根功需求OpenCV中函数接口体分core核心模块imgproc图处理模块highgui模块
24 章结
章针方位智监控系统关键技术做简略介绍分析首先体红外感应技术原理工作方式进行介绍然树莓派Arduino进行简略介绍介绍OpenCV应领域相视觉软件特点
第三章 硬件系统设计
31 硬件整体设计框架
图31示方位智监控系统设计硬件框架设计图树莓派Arduino通数线进行连接树莓派控制摄头模块实时监控拍保存Arduino控制体红外感应模块摄头启动会开始录体红外感应模块感应体信号传送Arduino然会通数线树莓派发送数树莓派控制摄头拍摄片进行保存ArduinoLED灯会闪烁提醒时通Arduino控制舵机摄头模块进行旋转控制段时间体红外感应模块会重复检测否出现体会次发送拍摄片保存命令图片保存时会获取前时间前时间进行命名
图31 硬件整体设计框架
32 树莓派Arduino
次树莓派选树莓派3代b+开发板该开发板工作频率14GHz采 BCM2837B0 型号 CPU 构建树莓派3b博通处理器更新版处理器包含完整性优化散热器允许更时钟频率更准确监控芯片温度双频线网卡蓝牙采Cypress CYW43455combo芯片代产品相3B+ 24GHz 频带数传输表现更实物图图32示
图32 树莓派实物图
方位智监控系统设计中体红外感应模块舵机模块Arduino控制Arduino树莓派进行通信Arduino Mega2560采USB接口核心电路板Mega2560处理器核心ATmega2560 Arduino实物图图33示原理图图34图35示
图33 Arduino实物图
次方位智监控系统设计中选择树莓派Arduino选择STM32原STM32基ARM CortexM3核运算速度响应力较迅速STM32优势开发资料较丰富开发工具较齐全带唤醒功低功耗模式功耗方面控制较实时性较强STM32没操作系统太复杂计算没办法应树莓派开发速度较快拥较开源硬件库树莓派性突出 STM32相完成相IO引脚控制外运行相应操作系统完成更复杂务理调度够支持更层应开发开发者提供更广阔应空间次方位智监控系统设计中时树莓派Arduino通信更方便果STM32Arduino通信会相复杂
图34 Arduino原理图
图35 Arduino原理图
33 方位智监控系统模块设计
331体红外感应模块
方位智监控系统设计中HCSR501作次系统体红外感应模块款感应模块采双元探头探头窗口长方形 双元（A元 B元）位较长方两端该感应模块通两旋钮分调节延时时间感应范围感应模块工作方式体左右者右左走时红外光谱达双元时间距离者会差值差值越感应会越灵敏款HCSR501体红外感应模块具全动感应功相HCSR505HCSR602两种型体红外感应模块HCSR501体红外感应探头感应范围更感应效果会更进入HCSR501模块感应范围时模块会输入高电离开感应范围动延时关闭高电然模块会输出低电次方位智监控系统设计中HCSR501模块特定方位区域进行体红外感应果检测进入特定区域输出高电树莓派Arduino根设计求进行相应操作体红外感应模块HCSR501实物图图36示工作范围图37示模块两旋钮位置图38示
图36 HCSR501实物图
图37体红外感应模块感应范围
图38 两调节旋钮位置
332摄头模块
次方位智监控系统设计中选择摄头模块感光芯片14英寸CMOS动态分辨率1280*720通USB线连接次方位智监控系统设计中通摄头进行实时监控拍摄片实物图图39示
图39摄头模块实物图
333舵机模块
次方位智监控系统设计中舵机型号SG90工作电压48V6V舵机尺寸：215mm*118mm*227mm次方位智监控系统设计中通钮控制舵机旋转摄头模块达方位监控效果实物图图310示
图310 舵机SG90实物图
34 章结
章介绍方位智监控系统设计单片机系统设计相关模块进行简介绍首先介绍硬件整体设计框架然分介绍树莓派Arduino优势功通树莓派STM32优劣说明方位智监控系统设计什选择树莓派Arduino然方位智监控系统设计中体红外感应模块摄头模块舵机模块性相关数进行介绍描述该模块整方位智监控系统设计中作
第四章 系统软件开发
41 软件系统框架
图41方位智监控系统设计软件系统框架图Arduino控制体红外感应模块舵机模块树莓派搭建通信环境果体红外感应模块检测通Arduino发送信号树莓派树莓派负责摄头模块实时监控等接收Arduino发送信号获取前时间拍摄片进行命名
图41软件系统框架
42 相关务模块处理流程
图42 体红外感应模块务模块处理流程
图43 摄头模块务处理流程
图44 舵机模块务处理流程
43 树莓派安装连接
设计里需通树莓派控制方位智监控系统摄头模块进行实时监控拍摄保存片首先需安装树莓派
树莓派镜镜20200213raspbianbusterfullimgTF卡先SDFormatter进行格式化图45示通Win32Diskimger写入镜图46示
图45 格式化TF卡
图46 写入镜
树莓派连接方式：写入镜通HDMI线连接树莓派显示屏网线SSH连接笔记电脑通VNC登录SSH种安全网络协议通SSH传输数进行加密额外处SSH传输数压缩样传输数加快数传输速度目前SSH传输已成Linux系统标准配置果Windows系统SSH传输数需PUTTY通网线SSH连接笔记电脑时PUTTY输入树莓派网络址需注意树莓派首先需设置SSH登录次需树莓派笔记电脑连接网络次SSH传输中树莓派IP19216843238图47示
图47 SSH传输
树莓派成功连接登录时需输入户名密码里登录名：pi登录密码：jkl00图48示成功利SSH登录图49示
图48 登录时输入户名密码
图49 成功利SSH登录
VNC种Linux系统常图形化远程理工具RFB协议VNC输入树莓派IP址树莓派户名（里pi）密码（里jkl00）图410示成功登录画面图411示镜带桌面登录进够显示桌面
图410 VNC输入树莓派IP址
图411 登录进桌面
44 搭建Arduino开发环境
Arduino IDE版：1812Arduino 开发板型号Arduino MEGA 2560图412示Arduino程序基础开发流程：新建文件→保存文件→编写代码→验证编译（CTRL+R）→选择开发板型号端口→传（CTRL+R）
图412 Arduino MEGA 2560
45 搭建树莓派Arduino通信环境
方位智监控系统设计通搭建树莓派Arduino通信环境体红外感应模块信号通串口传树莓派树莓派串口接收信号控制摄头模块进行拍摄保存片搭建树莓派Arduino通信环境首先需树莓派安装RPiGPIO终端输入：sudo aptget install pythonrpigpio图413示然验证否安装成功终端输入python输入import RPiGPIO没错误提示安装成功图414示
图413 树莓派安装RPiGPIO
图414 验证否安装成功
树莓派成功安装RPiGPIO树莓派安装serial终端输入：sudo aptget install pythonserial图415示
图415 树莓派安装serial
验证否成功安装终端输入python输入import RPiGPIO果没出现错误提示安装成功图416示
图416 验证否成功安装
Arduino数线树莓派物理连接接线终端输入：ls devtty* 检查否两者通USB连接成功果devttyACM0说明连接成功图417示
图417 检查两者否通USB连接成功
46 OpenCV
461 搭建OpenCV工作环境
sudo aptget install libopencvdev
sudo aptget install pythonopencv图418图419示
图418 安装流程
图419 安装流程
462 OpenCV模块代码
OpenCV库前首先导入OpenCV模块：
import cv2 导入OpenCV模块
然通cv2VideoCapture(0) 创建摄头象XVI编码器然获取前窗口分辨率创建视频文件：
cap cv2VideoCapture(0) 创建摄头象
fourcc cv2VideoWriter_fourcc(*＇XVID＇) XVI编码器
size(int(capget(cv2CAP_PROP_FRAME_WIDTH))int(capget(cv2CAP_PROP_FRAME_HEGHT))) 获取前窗口分辨率
out cv2VideoWriter(times+＇avi＇fourcc100size) 创建视频文件传入参数分名称编码器帧率分辨率
面段代码中VideoCapture()中参数0代表开置摄头VideoCapture()中参数视频文件路径开视频fourcc意四字符代码（FourCharacter Codes）顾名思义该编码四字符组成编码目视频音频设定编码成特定文件格式通编码效提高储存传输效率果采编码文件会变面代码中XVI编码器四字符代码XVID参数MPEG4编码类型果四字符代码PIMIMPEG1编码类型录制相时间视频情况MPEG4编码类型生成视频文件MPEG1编码类型生成视频文件设计方位智监控系统摄头开会开始录基监控系统磁盘空间考虑设计优先MPEG4编解码方式面段代码out cv2VideoWriter(times+＇avi＇fourcc100size)保存视频文件里面times+＇avi＇表示保存文件路径fourcc面代码指定编码器XVI编码器第三参数100表示视频文件帧率size表示保持视频文件画面尺寸
while(capisOpened()) 开启摄头
retframe capread()
frame cv2flip(frame1) 横翻转图片
outwrite(frame) 写入帧图视频文件中
cv2imshow(testframe) 创建窗口命名test
if serread() 果串口接受数（检测）
time datetimenow()strftime(＇Ymd HMS＇) 获取前时间作图片命名
cv2imwrite(time+＇jpg＇frame) 创建图片文件
key cv2waitKey(1) 等键盘
if key & 0x00ff ord(＇q＇) 果键盘q停止录制退出程序
break
caprelease()
outrelease()
cv2destroyAllWindows()
通面段代码进行读取视频实时处理输出做实时监控目摄头模块启动会开始进行录制视频保存视频里通函数cv2flip(imgflipcode)翻转图里面flipcode控制翻转效果果flipcode 0：x轴翻转flipcode > 0：y轴翻转flipcode < 0：x轴y轴时翻转体红外感应模块传信号会cv2imwrite创建图片文件cv2imwrite里面time+＇jpg＇保存文件名frame保存图cv2imwrite第三选择参数JPEG格式保存图表示图质量整数0100表示png格式保存图选择参数表示保存图压缩级
代码果需退出程序果录制监控视频程中键盘q键里cv2waitKey( )表示等键盘输入果里面1表示延时1ms切换帧图if key & 0x00ff ord(＇q＇)表示q停止录制退出程序通destroyAllWindows()关闭图窗口
47 相关模块代码开发
471 体红外感应模块
方位智监控系统设计中体红外传感器HCSR501具功耗低感应范围隐蔽性高发种类型辐射特点强光高热环境HCSR501会受干扰通旋钮03秒~18秒间调节延时时间高7米感应范围HCSR501通跳线帽选择两种方式图420示体红外感应模块跳线帽位置图421示该模块默认选择重复方式果选择改模式该模块感应体输出高电感应范围模块会直输出高电直离开该范围会进入延时时间输出低电果选择重复方式输出高电会进入延时时间输出低电
图420 跳线帽选择模式
图421 跳线帽位置
HCSR501通电会分钟左右初始化时间HCSR501分钟左右会间隔输出03次分钟左右该模块会进入机模式感测模块传感器输出（高低）会设置封锁时间期间传感器会接收感应信号该特性实现（感应输出时间阻塞时间）间隔应间隔检测产品该特性效抑制负载切换程中产生种干扰
方位智监控系统设计中已搭建树莓派Arduino通信环境体红外传感器感应范围感应体输出高电树莓派Arduino会做出相应反应Arduino接收信号会LED灯闪烁设计透LED灯闪烁达提醒操作员目树莓派接收信号会控制摄头模块拍摄保存片面图422Arduino读取传感器数LED灯闪烁流程图
图422 LED灯闪烁流程图
472 时间模块
时间模块首先语句import导入模块导入datetimedatetimePython处理日期时间标准库
import time 导入时间模块（获取前时间戳）
from datetime import datetime
times datetimenow()strftime(＇Ymd HMS＇) 获取前时间作视频文件名字
已datetime象需通strftime()进行转换字符串显示户
473 舵机模块
方位智监控系统设计中舵机模块SG90控制摄头模块进行旋转达方位智监控系统设计中方位监控目流程图图423中设计通键控制舵机转动角度通延时程序防止键抖动稳定程产生
图423 舵机控制流程图
48 章结
章针方位智监控系统设计中树莓派Arduino相关模块方式做详细研究分析首先章先描述方位智监控系统设计软件系统框架相关务模块处理流程介绍树莓派安装连接然介绍Arduino开发流程描述搭建树莓派Arduino通信环境OpenCV工作环境搭建OpenCV相关代码进行描述体红外感应模块时间模块舵机模块相关代码进行描述
第五章 方位智监控系统测试
51 测试目
完整项目开发仅仅完成硬件整体开发软件开发需该项目进行详细测试确保项目方面安全性稳定性减少消费者厂商项目出现问题导致必损失图51方位智监控系统设计实物图次测试会测试四方面：
（1） 摄头录制测试测试摄头模块否完成实时监控功q键否会保存监控视频退出监控画面
（2） 体红外感应模块摄头进行拍摄片保存测试测试体红外感应模块检测ArduinoLED灯否闪烁时摄头模块否时片进行拍摄保存
（3） 舵机旋转摄头测试测试舵机否控制摄头进行旋转达方位智监控系统设计中方位监控目
（4） 整体测试完整测试整方位智监控系统检验整系统稳定性
图51 项目实物图
52 摄头录制测试
作监控系统基础功进行实时监控进行录保存方位智监控系统设计中摄头启动会时进行实时监控实时监控途中键盘q键会段时间实时监控视频进行保存获取前时间作保存视频文件名测试图片图52示保存录名字图53示微弱光线拍摄效果图54示通次实验证明摄头模块正常运作
图52 测试图片
图53 摄头录制视频
图54 微弱光线拍摄效果
53 体红外感应模块测试
方位智监控系统设计中通体红外感应模块范围空间进行体红外感应感应控制摄头拍摄片片会获取前时间作文件名图55示检测摄头拍摄图片时距离体红外感应模块1米时ArduinoLED灯闪烁图56图57示体距离红外感应模块3米距离周围环境强光射感应模块条件感应拍摄片图58图示
图55 检测1米距离拍摄片
图56 LED灯闪烁
图57 LED灯闪烁
图58 距离3米强光射体红外感应模块进行识
54 舵机旋转摄头测试
方位智监控系统设计中通钮控制舵机模块旋转摄头模块舵机旋转角度180°两钮控制舵机两相反方进行旋转钮图59示舵机旋转方值图510图511示
图58 钮实物图
图59 左转
图510 右转
系统正常监控时候舵机通键控制进行旋转达方位监控目图511示
图511 监控程中舵机进行旋转监控方位
55 整体测试
测试完模块通整系统设计进行测试系统稳定性进行测试验证方位智监控系统方案行性首先测试正常环境系统模块运行情况测试环境模块否受环境素影响详细测试情况表51示
表51 整体测试情况
测试环境
预期情况
测试次数
实际情况
结
正常启动系统体距离3m
模块正常完成务
10次
模块正常完成务
设计正常运作
正常启动系统体距离7m
体红外模块距离远法正常运作
10次
模块偶尔出现法感应体情况
极限距离情况设计稳定性降
周围环境高光射
设计受干扰模块正常完成务
10次
模块正常完成务
设计正常运作
体红外感应模块旁边火机晃动干扰
设计受干扰模块正常完成务
10次
1m火机会影响模块正常运作
设计1m出现火源会干扰距离正常运作
通该表格测试情况出光线体红外感应模块影响较低距离情况高热红外感应模块影响较1m出现火源模块容易出现误判3m5m范围整系统效率高体红外感应模块远距离感应会出现感应正确率降问题
56 章结
章节针已完成方位智监控系统设计功做完整详细测试首先章先说明测试目然摄头录制进行测试体红外感应模块测试测试感应树莓派Arduino否根设计做出相应反应舵机模块进行测试进行整体测试透测试结果证明基体红外感应方位智监控系统方案行性
总结展
文工作室完成方位智监控系统设计够针监控系统监视区域摄头前方方位监控较差问题通舵机做方位监控体红外感应模块监控区域通动保存图片需查监控时候快速找需视频片段
现着科技发展监控系统逐渐走智化动化越越新型传感器应监控摄头次方位智监控系统设计通加入体红外感应模块动保存片监控员监控时候通led判断区域否果通实时监控者查片确认通键控制摄头监控方位样减少监控摄头布置加监控摄头监控范围测试成功验证方位智监控系统设计摄头实时监控体红外感应舵机操控三方面功
方位智监控系统设计功已完成整系统存足：
（1） 摄头没红外摄功存黑暗环境监控效果差问题
（2） 摄头控制需数线连接规模布置时候需量线材期检查设备耗时长
希进步工作中完善该系统安全性加强性时扩展该系统功更服务众
目前整智监控系统没进入终整合阶段种品牌监控摄头公司产品兼容性弱组成监控系统时候时候需公司解决方案难通公司产品组成完整智监控系统着监控设备提升兼容性增加功相信智监控系统会更服务众着增加功智监控系统范围更加广泛
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致谢
光阴荏苒日月梭转眼间四年学生活结束学校生活学点点滴滴留美回忆期间认识良师益友正帮助学生活充足非常感谢四年帮助老师学正支持渐渐长慢慢走成熟
文撰写程中始终世添老师悉心指导文选题文思路引导文字组织结构安排资料收集整理文修改老师倾注量心血利完成文写作正老师百忙中次审阅全文细节进行修改文成型
时感谢三位舍友身学学生活变更加丰富彩希年更加利安
感谢父母生活中直支持兴趣爱带行万里路读万里书生道路父母教会正悉心培养现利完成学业里祝愿身体健康万事意
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方位智监控系统设计
Design of MultiDirectional Intelligent
Monitoring System
院 （系）
计算机学院
专 业
电子信息工程
班 级
电子信息工程1班
学 号
16210420124
学生姓名
黄均
指导教师
世添
提交日期
2020年 4月 20日
毕业设计（文）原创性声明
郑重声明：呈交毕业设计（文）指导老师指导独立进行设计（研究）工作取成果文中引文献数图件资料均已明确标注出文中结结果独立完成包含已发表撰写作品成果文研究作出贡献集体均已文中作明确说明完全意识声明法律结果承担
毕业文作者（签字）： 签字日期： 年 月 日
容摘
提高监控系统监控效率减少监控系统操作文针监控系统监视区域摄头前方方位监控较差问题设计种具方位监控系统该系统具备动拍摄方位监控时反馈等功
文做方面工作：介绍监控系统发展历史分析监控系统国外市场研究现状：针监控系统监控摄头存问题提出基体红外感应方位智监控系统方案设计整方位智监控系统硬件框架介绍模块具体情况分析软件系统框架设计相应代码通摄头录制体红外感应摄头拍摄舵机旋转摄头三实验测试结果证明基体红外感应方位智监控系统方案行性
关键词：智监控系统 单片机 ZigBee体红外感应
Abstract
In order to improve the monitoring efficiency of the monitoring system and reduce the operation of the monitoring system this paper designs a multidirectional monitoring system for the monitoring system mainly in front of the camera and the poor multidirectional monitoring The system has the functions of automatic shooting multidirectional monitoring and timely feedback
This article mainly does the following work introduced the history of monitoring system analyzed the monitoring system at home and abroad market and research status quo for the monitoring system and surveillance camera problems put forward a multidirectional intelligent monitoring system based on human infrared induction program The three experiments of the rotary camera of the rudder show the feasibility of multidirectional intelligent monitoring system based on human infrared induction
Key words Intelligent Monitoring System Singlechip ZigBee Infrared Sensing of Human Body
目 录
第章 绪 1
11 课题研究背景意义 1
12 国外研究历史现状 1
13 文研究容目标 2
14 文结构安排 2
第二章 方位智监控系统设计相关技术 4
21 体红外感应技术 4
22 嵌入式系统相关技术 4
221树莓派 4
222 Arduino 4
23 OpenCV 5
24 章结 5
第三章 硬件系统设计 6
31 硬件整体设计框架 6
32 树莓派Arduino 6
33 方位智监控系统模块设计 8
331体红外感应模块 8
332摄头模块 9
333舵机模块 10
34 章结 10
第四章 系统软件开发 11
41 软件系统框架 11
42 相关务模块处理流程 11
43 树莓派安装连接 12
44 搭建Arduino开发环境 15
45 搭建树莓派Arduino通信环境 16
46 OpenCV 17
461 搭建OpenCV工作环境 17
462 OpenCV模块代码 18
47 相关模块代码开发 19
471 体红外感应模块 19
472 时间模块 20
473 舵机模块 21
48 章结 21
第五章 方位智监控系统测试 22
51 测试目 22
52 摄头录制测试 22
53 体红外感应模块测试 24
54 舵机旋转摄头测试 25
55 整体测试 26
56 章结 27
总结展 28
参考文献 29
致谢 30
第章 绪
11 课题研究背景意义
现代社会发展迅速家庭安全问题日益突出社会出现犯罪手法更趋现代化隐蔽化现区产生安保设备水高导致区住户遭受偷盗窃问题加强安保设备技术需求显更急迫安防理技术生该技术通结合计算机传感器通讯技术犯罪行灾害进行预防监控通建立监控系统加强治安理告前通量安保员进行安保巡逻窘境
现代科学技术水已越越发达许先进科学技术断进步现传感器技术日趋成熟监控系统功越越监控系统作越越区域布置监控摄头安保员需通观屏幕通监控摄头该区域进行监控通合理运监控系统预防犯罪产生减少众安全问题忧虑日常生活中监控系统已越越常见医院学校街口监控摄头发挥作现日常生活中监控系统已悄声息安全做出贡献
课题针现部分监控摄头监视区域摄头前方方位监控较差问题设计种方位监控通相关模块实现动体进行拍摄系统
12 国外研究历史现状
1942年德国西门子公司安装世界第台监控摄头1973年美国纽约开始布置监控系统时纽约警察局震慑犯罪分子时代广场安装现代第套监控系统十年间视频监控系统全美国开始普种样公场开始安装监控系统预防犯罪行发生视频监控系统已发生翻天覆变化通技术水分类现代监控系统划分三代
第代监控系统模拟监控原始视频监控系统时候监控系统基监控摄头通视频线直接连接电视屏幕通简单设备进行图切换时候监控设备基进行实时监控少监控系统视频储存功时安保员进行视频监控双眼进行观测果出现事法视频进行储存保存证发明监控矩阵透监控矩阵减少监控屏幕时进行摄头切换监控视频开始通磁带进行储存时监控系统已开始成型系统已监控储存控制功时监控系统存需量视频线连接磁带储存支持网络等问题
第二代监控系统数字监控时候硬盘录机诞生监控系统通硬盘取代磁带进行视频储存时监控系统联网时监控系统存厂家设备兼容性差问题时设备兼容性问题客户选择监控系统非常少硬盘录机受限硬件性果图变化视频质量会变差
第三代监控系统网络监控现监控系统已通网络进行种储存监控控制等操作时监控摄头出现种类时监控系统布置方便储存设备意布置通种类监控摄头应监控系统监控效果幅提高年更加出现IP智监控系统该监控系统通网络进行监控视频储存通网络安保员远程控制监控摄头快速排问题提高监控系统效率
着众安全问题重视安防行业发展势头强劲国安防行业产值16年已达5400亿元国传统安防概念安防限定较狭窄领域中安防设备适范围局限保密程度求高特殊行业行业进入快速发展阶段安防行业领域广泛应融入全社会普通百姓方需求着年发展国视频监控市场越越国成世界视频监控产品制造特殊行业部分民监控设备存部分问题中部分方安装监控系统第二代数字监控整系统存需布置线路监控系统监控摄头监控固定方位监控摄头设备功单摄头存清晰度足问题监控摄头监控系统需量屏幕观实时监控课题基样种现状考虑利嵌入式技术种传感器模块整合开发款新型监控摄头
13 文研究容目标
根方位智监控系统设计求系统包括单片机核心模块体红外感应模块摄头模块等等通单片机控制搭配类传感器模块丰富方位智监控系统功体红外感应模块范围空间进行体识识体系统会发出光信号提醒控制员体识摄头进行拍摄图片保存记录图片保存时会记录拍摄时间图片进行命名时控制员手动控制摄头进行实时监控
14 文结构安排
文结构六章节组成：
第章绪通研究课题背景意义国外研究历史现状进行分析然提出文研究容课题目标
第二章方位智监控系统相关技术分析分析体红外感应技术树莓派OpenCV描述特性方位智监控系统功
第三章硬件系统设计描述方位智监控系统硬件框架介绍树莓派体红外感应模块舵机模块Arduino详细信息分析应场景
第四章系统软件开发描述方位智监控系统整体软件框架描述相关务模块处理流程时说明树莓派Arduino安装连接流程然描述搭建树莓派Arduino通信环境流程时描述体红外感应模块OpenCV时间模块舵机模块相关代码
第五章方位智监控系统测试方位智监控系统设计进行测试通方位智监控系统进行详细测试做摄头录制体红外感应摄头拍摄舵机旋转摄头整体测试四实验证明基体红外感应方位智监控系统方案行性
第六章总结展文研究方位智监控系统设计进行总结描述文研究成果前智监控系统存足展未智监控系统
第二章 方位智监控系统设计相关技术
21 体红外感应技术
体红外感应技术种利感应红外线进行工作技术通温度进行体识高绝零度物质会产生红外线正常会产生10UM左右红外线探头接收体产生红外线会外释放电荷体红外感应技术应监控系统中体红外感应模块HCSR501HCSR505HCSR602两种型号HCSR505HCSR602两型号型体红外感应模块两款模块探头检测范围HCSR501次方位智监控系统设计中选择HCSR501款体红外感应模块款模块目标检测体模块体产生红外辐射相敏感模块拥菲涅耳透镜通透镜体红外感应模块探头灵敏度幅提升
22 嵌入式系统相关技术
221树莓派
学学课程中51单片机简单结构年发展现成学课程入门单片机着科技发展复杂场景51单片机性已足应付现许公司开发单片机进行开发应年出现树莓派中颗闪亮新星般单片机整合台电脑部分东西开发板CPU性远超部分单片机树莓派系统基Linux树莓派时拥视频输入输出接口网络接口着树莓派更新换代现树莓派出现版图21示方位智监控系统设计中通树莓派控制系统实时监控进行拍操作
222 Arduino
Arduino款开源电子原型台构建开放原始码simple IO介面版具类似JavaC语言ProcessingWiring开发环境 IDE编写代码控制Arduino模块
Arduino拥特点：
（1）Arduino IDE三流台WindowsLinuxMacintosh运行
（2）Arduino开源原理图电路图核心库文件查
（3）Arduino灵活性高基wiring语言开发简单学快速进行开发
图21 版树莓派数
23 OpenCV
OpenCV诞生1999年全名Open Source Computer Vision LibraryOpenCV跨台计算机视觉库LinuxWindowsMac OS操作系统运行OpenCVWillow Garage提供支持应：图分割机互动物体识等功OpenCV般计算机视觉软件MATLABHalcon种商业软件需耗费量金钱某研究代码兼容性太OpenCV通C函数少量C++类构成时提供PythonMATLAB等语言接口非常轻量高效根功需求OpenCV中函数接口体分core核心模块imgproc图处理模块highgui模块
24 章结
章针方位智监控系统关键技术做简略介绍分析首先体红外感应技术原理工作方式进行介绍然树莓派Arduino进行简略介绍介绍OpenCV应领域相视觉软件特点
第三章 硬件系统设计
31 硬件整体设计框架
图31示方位智监控系统设计硬件框架设计图树莓派Arduino通数线进行连接树莓派控制摄头模块实时监控拍保存Arduino控制体红外感应模块摄头启动会开始录体红外感应模块感应体信号传送Arduino然会通数线树莓派发送数树莓派控制摄头拍摄片进行保存ArduinoLED灯会闪烁提醒时通Arduino控制舵机摄头模块进行旋转控制段时间体红外感应模块会重复检测否出现体会次发送拍摄片保存命令图片保存时会获取前时间前时间进行命名
图31 硬件整体设计框架
32 树莓派Arduino
次树莓派选树莓派3代b+开发板该开发板工作频率14GHz采 BCM2837B0 型号 CPU 构建树莓派3b博通处理器更新版处理器包含完整性优化散热器允许更时钟频率更准确监控芯片温度双频线网卡蓝牙采Cypress CYW43455combo芯片代产品相3B+ 24GHz 频带数传输表现更实物图图32示
图32 树莓派实物图
方位智监控系统设计中体红外感应模块舵机模块Arduino控制Arduino树莓派进行通信Arduino Mega2560采USB接口核心电路板Mega2560处理器核心ATmega2560 Arduino实物图图33示原理图图34图35示
图33 Arduino实物图
次方位智监控系统设计中选择树莓派Arduino选择STM32原STM32基ARM CortexM3核运算速度响应力较迅速STM32优势开发资料较丰富开发工具较齐全带唤醒功低功耗模式功耗方面控制较实时性较强STM32没操作系统太复杂计算没办法应树莓派开发速度较快拥较开源硬件库树莓派性突出 STM32相完成相IO引脚控制外运行相应操作系统完成更复杂务理调度够支持更层应开发开发者提供更广阔应空间次方位智监控系统设计中时树莓派Arduino通信更方便果STM32Arduino通信会相复杂
图34 Arduino原理图
图35 Arduino原理图
33 方位智监控系统模块设计
331体红外感应模块
方位智监控系统设计中HCSR501作次系统体红外感应模块款感应模块采双元探头探头窗口长方形 双元（A元 B元）位较长方两端该感应模块通两旋钮分调节延时时间感应范围感应模块工作方式体左右者右左走时红外光谱达双元时间距离者会差值差值越感应会越灵敏款HCSR501体红外感应模块具全动感应功相HCSR505HCSR602两种型体红外感应模块HCSR501体红外感应探头感应范围更感应效果会更进入HCSR501模块感应范围时模块会输入高电离开感应范围动延时关闭高电然模块会输出低电次方位智监控系统设计中HCSR501模块特定方位区域进行体红外感应果检测进入特定区域输出高电树莓派Arduino根设计求进行相应操作体红外感应模块HCSR501实物图图36示工作范围图37示模块两旋钮位置图38示
图36 HCSR501实物图
图37体红外感应模块感应范围
图38 两调节旋钮位置
332摄头模块
次方位智监控系统设计中选择摄头模块感光芯片14英寸CMOS动态分辨率1280*720通USB线连接次方位智监控系统设计中通摄头进行实时监控拍摄片实物图图39示
图39摄头模块实物图
333舵机模块
次方位智监控系统设计中舵机型号SG90工作电压48V6V舵机尺寸：215mm*118mm*227mm次方位智监控系统设计中通钮控制舵机旋转摄头模块达方位监控效果实物图图310示
图310 舵机SG90实物图
34 章结
章介绍方位智监控系统设计单片机系统设计相关模块进行简介绍首先介绍硬件整体设计框架然分介绍树莓派Arduino优势功通树莓派STM32优劣说明方位智监控系统设计什选择树莓派Arduino然方位智监控系统设计中体红外感应模块摄头模块舵机模块性相关数进行介绍描述该模块整方位智监控系统设计中作
第四章 系统软件开发
41 软件系统框架
图41方位智监控系统设计软件系统框架图Arduino控制体红外感应模块舵机模块树莓派搭建通信环境果体红外感应模块检测通Arduino发送信号树莓派树莓派负责摄头模块实时监控等接收Arduino发送信号获取前时间拍摄片进行命名
图41软件系统框架
42 相关务模块处理流程
图42 体红外感应模块务模块处理流程
图43 摄头模块务处理流程
图44 舵机模块务处理流程
43 树莓派安装连接
设计里需通树莓派控制方位智监控系统摄头模块进行实时监控拍摄保存片首先需安装树莓派
树莓派镜镜20200213raspbianbusterfullimgTF卡先SDFormatter进行格式化图45示通Win32Diskimger写入镜图46示
图45 格式化TF卡
图46 写入镜
树莓派连接方式：写入镜通HDMI线连接树莓派显示屏网线SSH连接笔记电脑通VNC登录SSH种安全网络协议通SSH传输数进行加密额外处SSH传输数压缩样传输数加快数传输速度目前SSH传输已成Linux系统标准配置果Windows系统SSH传输数需PUTTY通网线SSH连接笔记电脑时PUTTY输入树莓派网络址需注意树莓派首先需设置SSH登录次需树莓派笔记电脑连接网络次SSH传输中树莓派IP19216843238图47示
图47 SSH传输
树莓派成功连接登录时需输入户名密码里登录名：pi登录密码：jkl00图48示成功利SSH登录图49示
图48 登录时输入户名密码
图49 成功利SSH登录
VNC种Linux系统常图形化远程理工具RFB协议VNC输入树莓派IP址树莓派户名（里pi）密码（里jkl00）图410示成功登录画面图411示镜带桌面登录进够显示桌面
图410 VNC输入树莓派IP址
图411 登录进桌面
44 搭建Arduino开发环境
Arduino IDE版：1812Arduino 开发板型号Arduino MEGA 2560图412示Arduino程序基础开发流程：新建文件→保存文件→编写代码→验证编译（CTRL+R）→选择开发板型号端口→传（CTRL+R）
图412 Arduino MEGA 2560
45 搭建树莓派Arduino通信环境
方位智监控系统设计通搭建树莓派Arduino通信环境体红外感应模块信号通串口传树莓派树莓派串口接收信号控制摄头模块进行拍摄保存片搭建树莓派Arduino通信环境首先需树莓派安装RPiGPIO终端输入：sudo aptget install pythonrpigpio图413示然验证否安装成功终端输入python输入import RPiGPIO没错误提示安装成功图414示
图413 树莓派安装RPiGPIO
图414 验证否安装成功
树莓派成功安装RPiGPIO树莓派安装serial终端输入：sudo aptget install pythonserial图415示
图415 树莓派安装serial
验证否成功安装终端输入python输入import RPiGPIO果没出现错误提示安装成功图416示
图416 验证否成功安装
Arduino数线树莓派物理连接接线终端输入：ls devtty* 检查否两者通USB连接成功果devttyACM0说明连接成功图417示
图417 检查两者否通USB连接成功
46 OpenCV
461 搭建OpenCV工作环境
sudo aptget install libopencvdev
sudo aptget install pythonopencv图418图419示
图418 安装流程
图419 安装流程
462 OpenCV模块代码
OpenCV库前首先导入OpenCV模块：
import cv2 导入OpenCV模块
然通cv2VideoCapture(0) 创建摄头象XVI编码器然获取前窗口分辨率创建视频文件：
cap cv2VideoCapture(0) 创建摄头象
fourcc cv2VideoWriter_fourcc(*＇XVID＇) XVI编码器
size(int(capget(cv2CAP_PROP_FRAME_WIDTH))int(capget(cv2CAP_PROP_FRAME_HEGHT))) 获取前窗口分辨率
out cv2VideoWriter(times+＇avi＇fourcc100size) 创建视频文件传入参数分名称编码器帧率分辨率
面段代码中VideoCapture()中参数0代表开置摄头VideoCapture()中参数视频文件路径开视频fourcc意四字符代码（FourCharacter Codes）顾名思义该编码四字符组成编码目视频音频设定编码成特定文件格式通编码效提高储存传输效率果采编码文件会变面代码中XVI编码器四字符代码XVID参数MPEG4编码类型果四字符代码PIMIMPEG1编码类型录制相时间视频情况MPEG4编码类型生成视频文件MPEG1编码类型生成视频文件设计方位智监控系统摄头开会开始录基监控系统磁盘空间考虑设计优先MPEG4编解码方式面段代码out cv2VideoWriter(times+＇avi＇fourcc100size)保存视频文件里面times+＇avi＇表示保存文件路径fourcc面代码指定编码器XVI编码器第三参数100表示视频文件帧率size表示保持视频文件画面尺寸
while(capisOpened()) 开启摄头
retframe capread()
frame cv2flip(frame1) 横翻转图片
outwrite(frame) 写入帧图视频文件中
cv2imshow(testframe) 创建窗口命名test
if serread() 果串口接受数（检测）
time datetimenow()strftime(＇Ymd HMS＇) 获取前时间作图片命名
cv2imwrite(time+＇jpg＇frame) 创建图片文件
key cv2waitKey(1) 等键盘
if key & 0x00ff ord(＇q＇) 果键盘q停止录制退出程序
break
caprelease()
outrelease()
cv2destroyAllWindows()
通面段代码进行读取视频实时处理输出做实时监控目摄头模块启动会开始进行录制视频保存视频里通函数cv2flip(imgflipcode)翻转图里面flipcode控制翻转效果果flipcode 0：x轴翻转flipcode > 0：y轴翻转flipcode < 0：x轴y轴时翻转体红外感应模块传信号会cv2imwrite创建图片文件cv2imwrite里面time+＇jpg＇保存文件名frame保存图cv2imwrite第三选择参数JPEG格式保存图表示图质量整数0100表示png格式保存图选择参数表示保存图压缩级
代码果需退出程序果录制监控视频程中键盘q键里cv2waitKey( )表示等键盘输入果里面1表示延时1ms切换帧图if key & 0x00ff ord(＇q＇)表示q停止录制退出程序通destroyAllWindows()关闭图窗口
47 相关模块代码开发
471 体红外感应模块
方位智监控系统设计中体红外传感器HCSR501具功耗低感应范围隐蔽性高发种类型辐射特点强光高热环境HCSR501会受干扰通旋钮03秒~18秒间调节延时时间高7米感应范围HCSR501通跳线帽选择两种方式图420示体红外感应模块跳线帽位置图421示该模块默认选择重复方式果选择改模式该模块感应体输出高电感应范围模块会直输出高电直离开该范围会进入延时时间输出低电果选择重复方式输出高电会进入延时时间输出低电
图420 跳线帽选择模式
图421 跳线帽位置
HCSR501通电会分钟左右初始化时间HCSR501分钟左右会间隔输出03次分钟左右该模块会进入机模式感测模块传感器输出（高低）会设置封锁时间期间传感器会接收感应信号该特性实现（感应输出时间阻塞时间）间隔应间隔检测产品该特性效抑制负载切换程中产生种干扰
方位智监控系统设计中已搭建树莓派Arduino通信环境体红外传感器感应范围感应体输出高电树莓派Arduino会做出相应反应Arduino接收信号会LED灯闪烁设计透LED灯闪烁达提醒操作员目树莓派接收信号会控制摄头模块拍摄保存片面图422Arduino读取传感器数LED灯闪烁流程图
图422 LED灯闪烁流程图
472 时间模块
时间模块首先语句import导入模块导入datetimedatetimePython处理日期时间标准库
import time 导入时间模块（获取前时间戳）
from datetime import datetime
times datetimenow()strftime(＇Ymd HMS＇) 获取前时间作视频文件名字
已datetime象需通strftime()进行转换字符串显示户
473 舵机模块
方位智监控系统设计中舵机模块SG90控制摄头模块进行旋转达方位智监控系统设计中方位监控目流程图图423中设计通键控制舵机转动角度通延时程序防止键抖动稳定程产生
图423 舵机控制流程图
48 章结
章针方位智监控系统设计中树莓派Arduino相关模块方式做详细研究分析首先章先描述方位智监控系统设计软件系统框架相关务模块处理流程介绍树莓派安装连接然介绍Arduino开发流程描述搭建树莓派Arduino通信环境OpenCV工作环境搭建OpenCV相关代码进行描述体红外感应模块时间模块舵机模块相关代码进行描述
第五章 方位智监控系统测试
51 测试目
完整项目开发仅仅完成硬件整体开发软件开发需该项目进行详细测试确保项目方面安全性稳定性减少消费者厂商项目出现问题导致必损失图51方位智监控系统设计实物图次测试会测试四方面：
（1） 摄头录制测试测试摄头模块否完成实时监控功q键否会保存监控视频退出监控画面
（2） 体红外感应模块摄头进行拍摄片保存测试测试体红外感应模块检测ArduinoLED灯否闪烁时摄头模块否时片进行拍摄保存
（3） 舵机旋转摄头测试测试舵机否控制摄头进行旋转达方位智监控系统设计中方位监控目
（4） 整体测试完整测试整方位智监控系统检验整系统稳定性
图51 项目实物图
52 摄头录制测试
作监控系统基础功进行实时监控进行录保存方位智监控系统设计中摄头启动会时进行实时监控实时监控途中键盘q键会段时间实时监控视频进行保存获取前时间作保存视频文件名测试图片图52示保存录名字图53示微弱光线拍摄效果图54示通次实验证明摄头模块正常运作
图52 测试图片
图53 摄头录制视频
图54 微弱光线拍摄效果
53 体红外感应模块测试
方位智监控系统设计中通体红外感应模块范围空间进行体红外感应感应控制摄头拍摄片片会获取前时间作文件名图55示检测摄头拍摄图片时距离体红外感应模块1米时ArduinoLED灯闪烁图56图57示体距离红外感应模块3米距离周围环境强光射感应模块条件感应拍摄片图58图示
图55 检测1米距离拍摄片
图56 LED灯闪烁
图57 LED灯闪烁
图58 距离3米强光射体红外感应模块进行识
54 舵机旋转摄头测试
方位智监控系统设计中通钮控制舵机模块旋转摄头模块舵机旋转角度180°两钮控制舵机两相反方进行旋转钮图59示舵机旋转方值图510图511示
图58 钮实物图
图59 左转
图510 右转
系统正常监控时候舵机通键控制进行旋转达方位监控目图511示
图511 监控程中舵机进行旋转监控方位
55 整体测试
测试完模块通整系统设计进行测试系统稳定性进行测试验证方位智监控系统方案行性首先测试正常环境系统模块运行情况测试环境模块否受环境素影响详细测试情况表51示
表51 整体测试情况
测试环境
预期情况
测试次数
实际情况
结
正常启动系统体距离3m
模块正常完成务
10次
模块正常完成务
设计正常运作
正常启动系统体距离7m
体红外模块距离远法正常运作
10次
模块偶尔出现法感应体情况
极限距离情况设计稳定性降
周围环境高光射
设计受干扰模块正常完成务
10次
模块正常完成务
设计正常运作
体红外感应模块旁边火机晃动干扰
设计受干扰模块正常完成务
10次
1m火机会影响模块正常运作
设计1m出现火源会干扰距离正常运作
通该表格测试情况出光线体红外感应模块影响较低距离情况高热红外感应模块影响较1m出现火源模块容易出现误判3m5m范围整系统效率高体红外感应模块远距离感应会出现感应正确率降问题
56 章结
章节针已完成方位智监控系统设计功做完整详细测试首先章先说明测试目然摄头录制进行测试体红外感应模块测试测试感应树莓派Arduino否根设计做出相应反应舵机模块进行测试进行整体测试透测试结果证明基体红外感应方位智监控系统方案行性
总结展
文工作室完成方位智监控系统设计够针监控系统监视区域摄头前方方位监控较差问题通舵机做方位监控体红外感应模块监控区域通动保存图片需查监控时候快速找需视频片段
现着科技发展监控系统逐渐走智化动化越越新型传感器应监控摄头次方位智监控系统设计通加入体红外感应模块动保存片监控员监控时候通led判断区域否果通实时监控者查片确认通键控制摄头监控方位样减少监控摄头布置加监控摄头监控范围测试成功验证方位智监控系统设计摄头实时监控体红外感应舵机操控三方面功
方位智监控系统设计功已完成整系统存足：
（1） 摄头没红外摄功存黑暗环境监控效果差问题
（2） 摄头控制需数线连接规模布置时候需量线材期检查设备耗时长
希进步工作中完善该系统安全性加强性时扩展该系统功更服务众
目前整智监控系统没进入终整合阶段种品牌监控摄头公司产品兼容性弱组成监控系统时候时候需公司解决方案难通公司产品组成完整智监控系统着监控设备提升兼容性增加功相信智监控系统会更服务众着增加功智监控系统范围更加广泛
参考文献
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致谢
光阴荏苒日月梭转眼间四年学生活结束学校生活学点点滴滴留美回忆期间认识良师益友正帮助学生活充足非常感谢四年帮助老师学正支持渐渐长慢慢走成熟
文撰写程中始终世添老师悉心指导文选题文思路引导文字组织结构安排资料收集整理文修改老师倾注量心血利完成文写作正老师百忙中次审阅全文细节进行修改文成型
时感谢三位舍友身学学生活变更加丰富彩希年更加利安
感谢父母生活中直支持兴趣爱带行万里路读万里书生道路父母教会正悉心培养现利完成学业里祝愿身体健康万事意
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