【标准】基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案
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ZigBee技术下的智能家居系统设计ZigBee技术下的智能家居系统设计1. 引言随着科技的不断发展和智能化的进程,智能家居系统日益受到人们的关注和喜爱。
智能家居系统通过将各种设备和家居用品互联,实现了家居智能化控制和管理,提供了更加便捷、舒适、安全和节能的居住环境。
在智能家居系统中,通信技术是核心和关键要素之一。
ZigBee技术作为一种低功耗、近场通信的无线传输技术,越来越受到智能家居系统设计和应用的青睐。
本文将以ZigBee 技术为基础,探讨智能家居系统的设计原理和相关应用,为智能家居系统的发展和推广提供参考。
2. ZigBee技术的基本原理ZigBee技术是一种基于IEEE 802.15.4标准的无线通信技术,适用于低功耗、低数据率、近距离通信的场景。
它采用了低复杂度、低功耗的通信方式,可以应用于智能家居系统中的各种设备和传感器。
ZigBee技术的核心是无线传感器网络(Wireless Sensor Network, WSN)。
在智能家居系统中,各种设备和传感器通过无线信道进行通信,并通过协调器进行集中控制和管理。
ZigBee技术的网络拓扑结构分为星型、网状和混合结构,其中星型结构适用于智能家居系统中的设备控制,网状结构适用于大规模传感器网络的数据收集和处理。
3. ZigBee智能家居系统的设计原理(1)传感器节点设计智能家居系统中的传感器节点负责对家居环境的各种参数进行感知和采集,并将采集到的数据传输给协调器进行处理。
传感器节点的设计包括硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括传感器的选型、接口电路设计和电源管理等方面;软件设计主要包括数据采集算法和通信协议的设计。
(2)协调器设计协调器是智能家居系统中的核心节点,负责对传感器节点进行管理和控制,并将收集到的数据进行处理和转发。
协调器的设计需要考虑通信接口、处理能力和网络管理等方面。
协调器可以通过无线通信与智能手机、电脑等设备进行交互,实现对智能家居系统的监控和控制。
基于ZigBee技术的智能家居系统的设计一、本文概述随着科技的飞速发展和人们生活品质的提高,智能家居系统已经成为现代家居生活的重要组成部分。
其中,ZigBee技术作为一种低功耗、低成本、低数据速率的无线通信技术,在智能家居领域得到了广泛应用。
本文旨在探讨基于ZigBee技术的智能家居系统的设计,包括其基本原理、系统架构、功能模块、硬件选择以及软件设计等方面。
通过深入研究和分析,我们将提供一种高效、稳定、可靠的智能家居系统设计方案,以满足用户对智能家居的需求,提升生活品质。
本文将首先介绍ZigBee技术的基本原理和特点,阐述其在智能家居系统中的应用优势。
接着,我们将详细介绍基于ZigBee技术的智能家居系统的整体架构,包括各个功能模块的作用和相互之间的通信机制。
在此基础上,我们将重点讨论系统的硬件选择和软件设计,包括传感器节点的设计、网络通信协议的实现以及用户界面的开发等。
我们将对系统进行测试和评估,以验证其性能和稳定性。
通过本文的研究和讨论,我们期望能够为智能家居系统的设计提供有益的参考和指导,推动智能家居技术的进一步发展。
我们也希望能够激发更多人对智能家居领域的兴趣和热情,共同推动智能家居产业的繁荣和发展。
二、ZigBee技术原理及其应用ZigBee技术是一种基于IEEE 4无线标准的低功耗局域网协议,专为低数据速率、低功耗和低成本的应用场景设计。
它采用星型、树型或网状拓扑结构,具有自组织、自愈合的特点,能够在设备之间实现可靠的数据传输。
ZigBee技术的主要特点包括低功耗、低成本、低数据速率、高可靠性、高安全性和良好的网络扩展性。
在智能家居系统中,ZigBee技术被广泛应用于各种智能设备之间的通信和控制。
例如,通过ZigBee技术,智能照明系统可以实现远程控制、定时开关、场景设置等功能;智能安防系统可以实现门窗传感器的实时监控、报警推送等功能;智能环境监测系统可以实现温度、湿度、空气质量等环境参数的实时采集和传输。
基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案基于Zigbee技术的智能家居系统设计方案摘要:对基于ZigBee 技术对嵌入式Web 的智能家居远程监控系统进行研究和设计。
对家居设备通过Zigbee 进行无线组网,把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上,在因特网上设立一个"无线视频网关"WEB 服务器,可供外部访问;实现将家居信息如温度进行实时的显示并进行后续的利用和控制;同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。
如入侵检测,人脸检测和识别等。
智能家居又称为智能住宅,在国外常用Smart Home 表示。
与智能家居含义近似的有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electr ON ic Home、E-home)、数字家园(Digital Family)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(Intel ligent Home/Building)等。
智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全。
智能家居可以提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流通畅,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
1 项目概述1.1 智能家居发展概况智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术,将家庭中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起的,自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来,国外已经有将近30 年的研究历史,而国内在这方面的研究相对较晚,从2003 年才逐步应用于高端市场,而且标准不统一,如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。
由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力,使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。
基于Zigbee无线网络智能家居系统的设计一、系统架构设计智能家居系统的架构主要包括传感器、控制器、通讯模块和远程控制终端。
传感器主要用于采集家居环境数据,如温湿度、光照等,控制器用于处理传感器数据,并控制家居设备的开关,通讯模块用于与远程控制终端进行通讯,远程控制终端则是用户通过手机或电脑控制家居设备的界面。
在基于Zigbee无线网络的智能家居系统中,传感器和控制器采用Zigbee模块进行通讯,通讯模块则将数据传输到互联网上,远程控制终端通过互联网与通讯模块进行通讯,以实现远程控制家居设备。
整个系统架构如下图所示:[示意图]二、传感器设计1. 温湿度传感器:采用Zigbee无线模块,实时采集室内温湿度数据,并通过Zigbee 协议传输到控制器。
2. 光照传感器:采用Zigbee无线模块,实时采集室内光照强度数据,并通过Zigbee 协议传输到控制器。
3. 人体感应传感器:采用Zigbee无线模块,检测室内是否有人活动,并通过Zigbee 协议传输到控制器。
三、控制器设计控制器是智能家居系统的核心部件,负责接收传感器数据,进行数据处理,并控制家居设备的开关。
控制器的主要功能包括以下几个方面:1. 数据处理:接收传感器采集的数据,并进行处理,例如根据温湿度数据自动调节空调温度,或根据光照强度数据控制窗帘开合。
2. 设备控制:根据用户的指令或自动化算法,控制家居设备的开关,如灯光、空调、窗帘等。
3. Zigbee通讯:与传感器和通讯模块进行Zigbee通讯,以实现数据的收发和控制指令的传输。
四、通讯模块设计通讯模块是连接智能家居系统和互联网的桥梁,负责将数据传输到互联网上,以实现远程控制和监控。
通讯模块的主要功能包括以下几个方面:1. Zigbee通讯:与控制器和传感器进行Zigbee通讯,实现数据传输和控制指令的传递。
2. 互联网通讯:通过WiFi或以太网等方式,将数据传输到互联网上,实现远程控制的功能。
基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统研究与设计一、本文概述随着科技的快速发展和人们生活质量的不断提高,智能家居系统已经成为现代生活的重要组成部分。
智能家居系统利用先进的无线通信技术,将家庭中的各种设备连接起来,实现智能化控制和管理,从而为用户提供更加便捷、舒适和节能的居住环境。
本文将重点研究与设计一种基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统,旨在提升家居环境的智能化水平,满足用户多样化的需求。
本文将首先介绍智能家居系统的发展背景和意义,阐述ZigBee 和WiFi两种无线通信技术在智能家居领域的应用优势和局限性。
在此基础上,提出一种基于ZigBee与WiFi融合的智能家居系统设计方案,该方案结合了ZigBee的低功耗、低成本和自组织网络特点以及WiFi的高速传输和广泛覆盖范围优势,以实现智能家居系统的高效、稳定和可扩展性。
文章将详细介绍该融合系统的架构设计、硬件选型、软件编程以及系统测试等方面内容。
通过对比分析不同通信协议的性能特点,选择合适的ZigBee和WiFi模块,并设计相应的硬件电路和软件程序。
文章还将探讨如何优化系统性能,提高数据传输速率和稳定性,以满足实际应用需求。
本文将总结研究成果,并对未来智能家居系统的发展趋势进行展望。
通过本文的研究与设计,旨在为智能家居领域的发展提供有益的参考和借鉴,推动智能家居技术的不断创新和应用。
二、ZigBee与WiFi技术概述在智能家居系统中,无线通信技术扮演着至关重要的角色,其中ZigBee和WiFi是两种被广泛采用的技术。
这两种技术各有优势,也存在着一定的局限性,因此,将它们融合在一起,可以充分发挥各自的优势,实现更为高效、稳定的智能家居系统。
ZigBee是一种低功耗、低成本的无线通信协议,专为物联网应用而设计。
它具有自组织、自修复的特性,能够在设备之间形成稳定的网络结构,特别适用于智能家居系统中的各种传感器、执行器等设备的连接和控制。
基于ZigBee的智能家居系统设计方案2012年05月17日阅读数:1085次智能家居是以住宅为平台,利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将家居生活有关的设施集成,构建高效的住宅设施与家庭日程事务的管理系统,提升家居安全性、便利性、舒适性、艺术性,并实现环保节能的居住环境。
基于智能家居的最新定义,参考ZigBee技术的特点,设计出的本系统,在包含了智能家居必备系统(智能家居(中央)控制管理系统、家居照明控制系统、家庭安防系统)的基础上,加入了家居布线系统、家庭网络系统、背景音乐系统和家庭环境控制系统。
在智能家居的认定上,只有完整地安装了所有的必备系统,并且至少选装了一种及以上的可选系统的家居系统才能称为智能家居。
因此,本系统可以称为是智能家居。
1.系统设计方案该系统设计由家庭内被控制设备和远程控制设备组成。
其中家庭内被控制设备主要有能访问Internet的计算机、控制中心、监控节点和选择添加的家用电器控制器。
远程控制设备主要由远程计算机和手机组成。
系统组成如图1所示。
系统的主要功能有:1)网页前台页面的浏览,后台信息管理;2)通过Internet和手机两种远程控制方式实现室内家用电器、安防和灯光的开关控制;3)通过RFID模块实现用户识别,从而完成室内安防状态的开关,在盗贼入侵时通过短信息(SMS)向用户报警;4)通过中央控制管理系统软件完成室内灯光及家电的本地控制和状态显示;5)利用数据库完成个人信息存储和室内设备状态存储,通过中央控制管理系统方便用户查询室内设备状态。
2.系统硬件设计系统硬件设计包括控制中心、监控节点和选择添加的家用电器控制器(这里以电风扇控制器为例)的设计。
2.1控制中心控制中心主要功能有:1)组建无线ZigBee网络,把所有监控节点加入网络中,并实现新设备的接收;2)用户身份识别,用户在离家或归来时通过用户卡实现室内安防的开关;3)当有盗贼入侵室内时,通过向用户发送短信息报警。
基于 ZigBee 的智能家居系统设计随着科技的快速发展,越来越多的人开始关注智能家居系统的设计和实现。
而其中,基于ZigBee 技术的智能家居系统则成为了近年来最具热度的研究方向之一。
本文将详细探讨基于 ZigBee 的智能家居系统的设计和实现。
一、ZigBee 技术简介ZigBee 技术是一种低功耗、近距离、无线通讯技术,它是一种基于 IEEE802.15.4 标准的无线网协议。
ZigBee 技术能够支持多种应用场景,适用于环境监测、医疗保健、智能家居、能源管理等领域。
ZigBee 技术采用了低功耗、低速率的传输方式,具有低成本、低噪声和低干扰的特点。
同时,ZigBee 网络结构简单,有很强的自组织能力,能够让各种设备快速建立通讯。
二、ZigBee 技术在智能家居中的应用智能家居系统是指通过各种网络技术,将家居中传统的电器设备和其他可编程设备进行集成,从而达到自动化控制的目的。
而 ZigBee 技术在智能家居中的应用则包括以下几个方面:1、家庭网络化ZigBee 技术可以帮助实现家庭网络化。
通过 ZigBee 网络,家庭中的各种设备都可以实现互联,实现智能化自动控制。
比如,用户可以通过智能手机控制家中的照明、温度、音乐等设备,从而达到智能控制的目的。
2、安防保护智能家居系统中的安防保护是智能家居最重要的应用之一。
而 ZigBee 技术可以帮助实现安全保护,可以通过智能传感器实时监控家庭的安全情况,当检测到异常情况时进行即时报警,从而保护家庭安全。
3、娱乐化智能家居系统中的娱乐化应用也是很重要的。
通过 ZigBee 技术,用户可以轻松地控制家庭中的音乐、影像等设备,达到家庭娱乐化的目的。
三、基于 ZigBee 的智能家居系统设计在设计基于 ZigBee 的智能家居系统时,应遵循以下设计理念:1、低功耗智能家居系统的常承担着长期、甚至是持续的工作,因此对于功耗的要求极高。
因此在基于 ZigBee 技术的智能家居系统设计中,应注重低功耗、智能化的设计,以延长系统设备的使用寿命。
基于ZigBee的智能家居监测控制系统的设计一、本文概述随着科技的不断进步和人们生活水平的提高,智能家居的概念逐渐深入人心。
智能家居通过集成先进的通信技术、控制技术、传感器技术等多种技术,实现了家庭环境的智能化管理和控制。
其中,ZigBee 技术作为一种低功耗、低成本、低复杂度的无线通信协议,在智能家居领域具有广泛的应用前景。
本文旨在探讨基于ZigBee技术的智能家居监测控制系统的设计,旨在为读者提供一个全面、系统的了解,并希望为智能家居领域的发展提供一些有益的参考。
本文首先介绍了ZigBee技术的基本原理和特点,包括其通信机制、网络拓扑结构以及优势等。
然后,文章详细阐述了基于ZigBee 的智能家居监测控制系统的总体设计方案,包括系统架构、硬件选择、软件设计等方面。
接下来,文章将重点介绍系统中的各个功能模块,如环境监测模块、安防监控模块、家电控制模块等,以及它们之间的协同工作机制和实现方法。
本文还将对系统的性能和稳定性进行分析和测试,以验证设计的可行性和有效性。
文章将总结整个设计过程中的经验教训,并对未来的发展方向进行展望。
通过本文的阅读,读者可以深入了解基于ZigBee的智能家居监测控制系统的设计理念、实现方法和应用前景,为相关领域的研究和开发提供有益的参考和借鉴。
二、ZigBee技术概述ZigBee是一种基于IEEE 4标准的低功耗局域网协议,主要用于近距离无线通信。
其名称源自蜜蜂的“ZigZag”舞蹈,寓意着该技术在通信中的灵活性和高效性。
ZigBee技术专为低数据速率、低功耗、低复杂度和低成本的应用场景设计,因此在智能家居监测控制系统中具有广泛的应用前景。
ZigBee技术的核心优势在于其低功耗和低成本。
由于其采用了休眠机制,设备在不进行数据传输时可以进入低功耗的休眠状态,从而显著延长了设备的使用寿命。
ZigBee网络的构建成本相对较低,使得其成为智能家居领域理想的通信协议之一。
在智能家居监测控制系统中,ZigBee技术可以实现设备间的无线连接和数据传输。
基于Zigbee技术的智能家居系统设计方家居设备通过Zigbee 进行无线组网,把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上,进行实时的显示并进行后续的利用和控制;同时将收集各处传输进来的数字视频信息进行后续的处理和识别。
如入侵检测,人脸检测和识别等。
智能家居又称为智能住宅,在国外常用Smart Home 表示。
与智能家居含义近似的有家庭自动化(Home Automation)、电子家庭(Electr ON ic Home、E-home)、数字家园(Digital Family)、家庭网络(Home Net/Networks for Home)、网络家居(NetworkHome)、智能家庭/建筑(Intel ligent Home/Building)等。
智能家居系统利用先进的计算机技术、网络通讯技术、综合布线技术将与家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起,通过统筹管理,让家居生活更加舒适、安全。
智能家居可以提供全方位的信息交换功能,帮助家庭与外部保持信息交流通畅,优化人们的生活方式,增强家居生活的安全性,甚至为各种能源费用节约资金。
1 项目概述1.1 智能家居发展概况智能家居是利用先进的计算机技术、嵌入式系统和网络通讯技术,将家庭中的各种设备(如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电)通过家庭网络连接到一起的,自从美国在1984 真正的智能建筑出现以来,国外已经有将近30 年的研究历史,而国内在这方面的研究相对较晚,从2003 年才逐步应用于高端市场,而且标准不统一,如海信、海尔、清华大学等大家各自为营。
由于智能家居系统具有安全、方便、高效、快捷、智能化和个性化的独特魅力,使得智能家居的开发与建设成为21 世纪科技发展的必然趋势。
随着全球对能源和环境的要求越来越高,而智能家居在节能方面的效果优势非常明显,因此具有非常广阔的市场前景。
1.2 开发板主要参数本项目所使用开发板为Real6410 开发板,采用三星公司的ARM11 内核的处理器S3C6410.开发板上还集成了123 M的DDR 内存以及1 GB NandFlash, 同时预留了256 kNorFlash.底板上还提供两个四线RS-232 串口,一个USBHO ST接口,一个10 M/100 M 自适应以太网接口等外设。
2 主要研究内容目前,各种智能家居系统的设计多以有线为主,但有线技术并不适用于智能家居的普及,安装难度大以及价格昂贵的缺点限制了其发展。
因此无线通信技术应用到智能家居中必将成为将来的发展趋势和潮流。
本项目对家居设备通过Zigbee 进行无线组网,把家居设备的信息和数字视频传输到因特网网络上,在因特网上设立一个"无线视频网关"WEB 服务器,可供外部访问;将家居信息如温度进行实时的显示并进行后续的利用控制;同时将收集各处传输进来的数字视频进行后续的处理和识别。
3 项目总体设计方案3.1 系统总体方案设计原则本项目主要完成智能家居的环境变量和视频信号的监控。
整个系统包括一块ARM11 开发板,一个16 位单片机,2个USB 的C MOS摄像头;一台PC 机(运行客户端的监控程序)根据功能的不同,整个系统可划分由视频采集模块、数据压缩、编码模块和视频监控PC 等组成。
采集模块包括USB摄像头;数据的压缩编码由ARM11 处理器完成;视频监控PC 完成视频客户端的功能;PC 机完成对开发系统的程序开发、调试等。
图1 为系统的组成结构。
图1 系统组成结构3.2 系统各部分结构功能及设计整个智能家居系统的设计可分为两大部分:1)WEB 服务器端设计;2)客户机终端监控软件的设计。
3.2.1 WEB 服务器端设计首先为ARM 开发板定制一个合适的Linux 内核(内核版本:Linux 2.6.28),然后对其进行裁剪,使其具有基本内核功能,同时保留TCP/IP 协议栈,串口协议以及相应的视频编解码模块,使系统利用尽量少的硬件资源来满足任务的处理工作。
然后是开发一个运行于Linux 下的WEB 服务器程序,其实现的基本功能是通过USB 摄像头的图像数据采集,完成对视频信息的获取、压缩和编码(具体的编码标准为当前较为流行的H264 编码)。
然后通过TCP/IP 协议将数据打包发送到网络,同时利用Socket实现服务器监听功能,这样就可以接受来自客户机的监控请求。
具体的工作内容如下:1)USB 摄像头的驱动程序移植;2)H264 视频编码程序移植;3)视频采集和传输的应用程序的设计;4)通过Zigbee 获取传感器相关信息。
图2 为WEB 服务器的工作流程,图3 为ARM 通过网页采集的视频图像,其IP 地址为:168.192.1.1:8080,此视频即可以通过网页显示,也可以通过相应基于I386 或Linux 的监控软件进行查看。
图2 WEB 服务器工作流程图图3 ARM 通过网页采集的视频信息3.2.2 客户机终端监控软件设计客户机终端监控软件采用MFC 编写,可实现来自WEB服务器端的实时视频预览、视频录制、视频截图及传感器参数的实时显示等功能。
程序采用多线程技术:一个线程进行视频信息的解码和播放功能,另一个线程实现视频录制功能。
另外还采用了视频信息叠加的方法,可以对环境变量进行屏幕叠加,能在录制时完成信息的录制和再现。
图4 为终端监控软件。
图4 客户机终端监控软件4 项目关键技术4.1 传感器信息通过Zigbee 传输Zigbee 是IEEE 802.15.4 协议的代名词。
根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。
IEEE-802.15.4 规范是一种经济、高效、低数据速率(<250 kbps)、工作在2.4 GHz 和868/928 MHz 的无线技术,用于个人区域网和对等网络。
本项目使用Zigbee 完成传感器信息的传输。
传感器信息由一端Zigbee 接收后发送至另一端Zigbee,然后传入RS232串口中。
具体传输模型如图5 所示。
图5 传感器信息通过Zigbee 传输模型4.2 DirectShow 视频采集DirectShow 是微软公司在ActiveMovie 和Video forWindows 的基础上推出的新一代基于COM (ComponentObject Model)的流媒体处理的开发包。
DirectShow 技术对处理图像序列或用摄像机捕获的序列尤其有用。
本项目使用VC 开发基于DirectShow 技术实现视频采集。
通过#pragmacomment(lib, "winmm.lib")链接静态库winmm.lib,便可以实现windows 多媒体编程。
4.3 多线程技术及Socket智能家居系统客户机监控软件采用MFC 编写。
其中关键技术包括多线程以及Socket ()。
监控软件中包括previewVideo 线程(通过函数UINTpreviewVideo(LPVOID videoCtl)实现)实现视频的预览功能以及recordVideo 线程(通过函数UINT recordVideo (LPVOIDvideoCtl)实现)实现视频录制功能。
打开摄像头后通过AfxBeginThread (previewVideo,&m_video)函数启动previewVideo 视频预览线程,用户便可以通过监控软件预览视频图像。
当用户点击录制视频按钮时,首先通过函数SuspendThread(pVideoThread->m_hThread)挂起previewVideo视频预览线程,然后通过函数AfxBeginThread(recordVideo,&m_video)启动recordVideo 视频录制线程。
当用户点击停止录制按钮时,软件通过函数ResumeThread(pVideoThread->m_hThread)恢复previewVideo 视频预览线程。
终端监控软件通过previewVideo 线程以及recordVideo 线程便能很好的实现客户机的视频预览和视频录制功能。
线程模型如图6所示。
图6 线程模型智能家居系统使用Socket()实现客户机与服务器之间的通信。
通过USB 摄像头采集数据,对数据进行获取、压缩和编码后通过TCP/IP 协议将数据打包发送到网络,同时在服务器端创建Socket()进行监听,来接受客户机的请求。
当客户机发送connect()连接请求后,服务器通过accept()接收客户机连接请求。
然后服务器与客户机之间通过send ()函数和recv()函数实现发送、接收数据。
Socket()通信模型如图7 所示。
图7 Socket 通信模型4.4 入侵检测功能实现为了减少网络传输和系统的压力,在视频采集端,每采集一次图像就对采集的数据进行一次处理。
该函数设定一个图像发生变化的阈值c_limit,然后将图像所有像素之差与阈值c_limit 进行比较,如果大于阈值c_limit,则认为图像发生了变化,否则即认为没有变化,则不将该次采集的图像数据写入JPEG 文件保存,这样可以极大地提高视频存储的能力,同时减少各资源的浪费。
4.5 利用openCV 库实现人脸检测OpenCV 是Intel公司面向应用程序开发者开发的计算机视觉库,其中包含大量的函数用来处理计算机视觉领域中常见的问题,例如运动分析和跟踪、人脸识别、3D 重建和目标识别等。
在openCV 函数可编程过程中,CvSize 和IpImage 是两个比较常用的结构。
CvSize 结构表示矩形尺寸的结构,结构中分别定义了矩形的宽度和高度。
IpImage 结构主要针对视觉方面处理。
软件实现中首先通过函数IpImage* cvCreateImage (cvSize(img->w IDT h,img->height),8, 1 )为图像分配内存,然后使用函数cvCvtColor (img, gray, CV_BGR2GRAY )将RGB图像转为灰度图像。
为了让输入图像大小相同通过cvResize(gray, small_img, CV_INTER_LINEAR )对图像进行缩放,函数cvEqualizeHist(small_img, small_img )实现灰度图像直方图均衡化。
然后利用函数cvHaarDetectObjects(small_img,cascade, storage1,1.1, 2,CV_HAAR_DO_CANNY_PRUNING,cvSize (30, 30))对图像进行脸部检测,最后利用函数cvGetSeqElem、cvRound、cvCircle 将脸部用圆圈标示。
图8 为脸部检测效果图。