家用摄像头安全监控系统开发
摘 要随着近些年科技的日新月异的发展，社会对于家庭的安全考量也日益受到人们的重视。本课题围绕着家庭安全给出技术上的解决方法。主要结合软硬件的特点，本着尊重法律及个人隐私的原则，为现代城市家庭安装一个24小时安全可靠的家庭警察。本文以程序设计后续的实验为基础，结合现代城市家庭的安全现状，探讨一个既安全又可靠，且尊重隐私法律的基础上来进行研发。整个项目系统大体可分为前端（上位机）设计和服务器端（下位机）设计两大部分。前端通过USB摄像头采集图像视频信息，之后通过前端的STM32F407处理器对摄像头采集到的图像视频信息进行编码、压缩。然后再由前端的无线网络模块发送给服务器。服务器通过无线网络与前端连接，并且接收数据，再进行数据的解压处理，进行实时监控。本项目主要分为以下几个部分： 一：软件平台部分。 （1）：前端的软件部分。 （2）：服务器端的软件功能包括：①进行现场录像并存储，以便随时查看。②截图功能。③对摄像头捕捉到的运动物体进行检测并报警。④可以打开本地文件，包括图片、视频等。 二：硬件部分。硬件部分主要由监控系统前端摄像头和服务器端的PC机组成。前端硬件主要作用是进行现场监控的图像获取和传输。服务器端的硬件功能主要是支持客户端软件的运行。
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第1章 绪论 3
1.1 问题的提出及研究意义 3
1.1．1问题的提出 4
1.1.2问题的研究意义 5
第2章 视频监控系统概述及其相关技术 6
2.1 视频监控系统的应用及其发展 6
2.1.1 视频监控系统的应用 6
2.1.2 家庭监控系统发展趋势 6
2.2 视频监控系统概述 7
2.2.1 视频监控系统设计的发展历程及其框架理念 7
2.3相关技术 9
2.3.1视频编解码技术 9
2.3.2无线视频网络传输技术 10
2.3.3帧差分算法 11
2.3.4 C/S结构 12
2.3.5 关于Socket 12
第3章 监控系
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
统的整体设计 14
3.1 监控系统的设计功能要求概述 14
3.2 安全监控系统的整体方案设计及其框图 15
3.2.1 系统的整体方案设计 15
第4章 监控系统前端设计 17
4.1监控前端的整体设计 17
4.2 监控系统前端的硬件设计 17
4.2.1 前端USB摄像头采集模块接口电路设计 18
4.2.2 无线网络模块电路设计 19
4.3 监控前端的软件设计 19
4.3.1 前端的软件设计概述 19
4.3.2 系统前端无线网络模块的软件配置 22
本章结束语 23
第5章 监控系统服务器端软件设计 24
5.1 监控系统服务器端软件设计概述 24
5.2 用户界面各项功能的算法介绍 25
5.2.1 无线路由连接 25
5.2.2 视频显示 25
5.2.3截图和录像 26
5.2.4 运动检测 27
5.2.5 GSM模块报警 29
第6章 系统调试和结果展示 30
6.1调试环境简介： 30
6.2 系统的前端调试 30
6.2.1 摄像头模块的调试 30
6.2.2 无线网络模块调试 31
6.3 服务器端软件调试 32
第7章 总结和展望 34
7.1 毕设项目总结 34
7.2 展望 34
第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
家庭安全历来是人们所倚重的一个重点的呃安全领域，特别是时至今日，社会犯罪率不断的提高。在一些发达的欧美国家，他们很早就注意到家庭安全的重要性。在我国，入室盗窃以及入室抢劫发生率之高也令人畏惧。入室盗窃也往往伴随着暴力的发生，对家庭户主的生命财产安全造成了重大威胁。特别对于一些势弱的家庭户主，往往无力抵御一些犯罪分子的暴力入侵。关注公民的生命财产安全，也是对人的良知的关注。
根据以往发生入室盗窃、入室抢劫的案件的分析，可以很容易找到一些规律。例如大部分的入室犯罪案件都发生在冬季，居民越复杂的地区发生入室犯罪的概率越高以及家中经常无人居住的情况等等都是相对容易发生入室犯罪的。
在以往的研究中，研究发现随着时代的进步和人们思想观念的转变，人们更加注重自身的保护和发展。所以视频监控系统也随之发展起来。以依赖于科技的日益进步，家庭视频监控也得到了极大的发展和应用。视频监控系统的发展大概经历了三个阶段：1、模拟视频监控系统；模拟监控系统，也称作本地模拟视频监控。主要出现在二十世纪九十年代，那时主要以本地的模拟设备为主的闭路电视监控系统。相对技术应用也略为简单，但实用性不是很高。有诸多局限性，例如监控距离的局限，不能实现无人化的管理和成本较高等很多限制条件。2、本地数字视频监控系统；也称作多媒体数字监控系统。踏实伴随着多媒体数字编码压缩技术的产生而逐渐走上实用性位置的。相对于第一代监控系统来说有了重大的发展，但是也有其局限性，例如监控系统的前端较为复杂，而且其可靠性不佳，同时也无法实现无人化管理等。3、远程网络视频监控系统。也称作基于WEB的远程网络监控系统。该监控系统总结了以上两代监控系统的有优点，改进其不足之处。首先，它的出现使监控系统不再受距离的干扰，换而言之，也就是说即使你在城市的这头的办公室里，你依然可以看见你的家中再发生什么。此外，它也实现了无人化管理，工作人员可以不用不分昼夜的值守在终端前看查，而是只需要在报警器报警后查看即可，大大的减少了人力的负担。
1.1．1问题的提出
在现代城市生活中，特别是近些年经常发生室内盗窃、室内抢劫等犯罪行为。并且家庭安全也日益受到人们的重视，如何预防和避免这样的事情发生以及怎样处理就显得尤为关键！若能应用现在有关的技术进行技术的革新，优化家庭的监控系统，就能及时有效的预防犯罪的发生，有效的保护人民的生命财产安全。
在我国，随着改革开放三十年来，国力的不断增长，城市的不断发展，大部分的居民小区也开始出现入住人员鱼目混杂的情况。在如此情况下，也无形中加重了物业公司的负担。同时也给犯罪分子可乘之机。监管的难度加大，而同时也给社区的安保人员很大的压力。与此同时，政府的管理监督能力也不够成熟，力度不够，社会的相关基础设施建设也不够完善。这些原因都使得入室犯罪得不到有效的控制。
同时，在城市生活中生活中，人们几乎每个工作日都需要去上班，室内就会经常出现无人看管的情况，出现看管的真空期。而社区的警力和安保资源往往比较有限，不能面面俱到，这也给犯罪分子可乘之机！
根据有关部门的数据统计，入室犯罪案件多年来一直位于刑事犯罪案件发案数之首，一般占刑事案件立案数的百分之八十左右，入室盗窃案一般又占整个盗窃案的百分之六十以上。所以我们可以由此断定，入室犯罪案件，尤其是入室盗窃案件屡屡发生是困扰当前治安管理秩序的首要问题。我们至少可以从案件发生数量上得到这一结论。另外从打击处理案件的情况来看，破案率又相对于其他案件而言较低，技术难题较大，打击不力，影响比较恶劣！此外，有数据显示，盗窃案件的侦破率仅仅只有15%至20%左右，特别是入室盗窃案件的侦破率则少之又少。
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第1章 绪论 3
1.1 问题的提出及研究意义 3
1.1．1问题的提出 4
1.1.2问题的研究意义 5
第2章 视频监控系统概述及其相关技术 6
2.1 视频监控系统的应用及其发展 6
2.1.1 视频监控系统的应用 6
2.1.2 家庭监控系统发展趋势 6
2.2 视频监控系统概述 7
2.2.1 视频监控系统设计的发展历程及其框架理念 7
2.3相关技术 9
2.3.1视频编解码技术 9
2.3.2无线视频网络传输技术 10
2.3.3帧差分算法 11
2.3.4 C/S结构 12
2.3.5 关于Socket 12
第3章 监控系
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
统的整体设计 14
3.1 监控系统的设计功能要求概述 14
3.2 安全监控系统的整体方案设计及其框图 15
3.2.1 系统的整体方案设计 15
第4章 监控系统前端设计 17
4.1监控前端的整体设计 17
4.2 监控系统前端的硬件设计 17
4.2.1 前端USB摄像头采集模块接口电路设计 18
4.2.2 无线网络模块电路设计 19
4.3 监控前端的软件设计 19
4.3.1 前端的软件设计概述 19
4.3.2 系统前端无线网络模块的软件配置 22
本章结束语 23
第5章 监控系统服务器端软件设计 24
5.1 监控系统服务器端软件设计概述 24
5.2 用户界面各项功能的算法介绍 25
5.2.1 无线路由连接 25
5.2.2 视频显示 25
5.2.3截图和录像 26
5.2.4 运动检测 27
5.2.5 GSM模块报警 29
第6章 系统调试和结果展示 30
6.1调试环境简介： 30
6.2 系统的前端调试 30
6.2.1 摄像头模块的调试 30
6.2.2 无线网络模块调试 31
6.3 服务器端软件调试 32
第7章 总结和展望 34
7.1 毕设项目总结 34
7.2 展望 34
第1章 绪论
1.1 问题的提出及研究意义
家庭安全历来是人们所倚重的一个重点的呃安全领域，特别是时至今日，社会犯罪率不断的提高。在一些发达的欧美国家，他们很早就注意到家庭安全的重要性。在我国，入室盗窃以及入室抢劫发生率之高也令人畏惧。入室盗窃也往往伴随着暴力的发生，对家庭户主的生命财产安全造成了重大威胁。特别对于一些势弱的家庭户主，往往无力抵御一些犯罪分子的暴力入侵。关注公民的生命财产安全，也是对人的良知的关注。
根据以往发生入室盗窃、入室抢劫的案件的分析，可以很容易找到一些规律。例如大部分的入室犯罪案件都发生在冬季，居民越复杂的地区发生入室犯罪的概率越高以及家中经常无人居住的情况等等都是相对容易发生入室犯罪的。
在以往的研究中，研究发现随着时代的进步和人们思想观念的转变，人们更加注重自身的保护和发展。所以视频监控系统也随之发展起来。以依赖于科技的日益进步，家庭视频监控也得到了极大的发展和应用。视频监控系统的发展大概经历了三个阶段：1、模拟视频监控系统；模拟监控系统，也称作本地模拟视频监控。主要出现在二十世纪九十年代，那时主要以本地的模拟设备为主的闭路电视监控系统。相对技术应用也略为简单，但实用性不是很高。有诸多局限性，例如监控距离的局限，不能实现无人化的管理和成本较高等很多限制条件。2、本地数字视频监控系统；也称作多媒体数字监控系统。踏实伴随着多媒体数字编码压缩技术的产生而逐渐走上实用性位置的。相对于第一代监控系统来说有了重大的发展，但是也有其局限性，例如监控系统的前端较为复杂，而且其可靠性不佳，同时也无法实现无人化管理等。3、远程网络视频监控系统。也称作基于WEB的远程网络监控系统。该监控系统总结了以上两代监控系统的有优点，改进其不足之处。首先，它的出现使监控系统不再受距离的干扰，换而言之，也就是说即使你在城市的这头的办公室里，你依然可以看见你的家中再发生什么。此外，它也实现了无人化管理，工作人员可以不用不分昼夜的值守在终端前看查，而是只需要在报警器报警后查看即可，大大的减少了人力的负担。
1.1．1问题的提出
在现代城市生活中，特别是近些年经常发生室内盗窃、室内抢劫等犯罪行为。并且家庭安全也日益受到人们的重视，如何预防和避免这样的事情发生以及怎样处理就显得尤为关键！若能应用现在有关的技术进行技术的革新，优化家庭的监控系统，就能及时有效的预防犯罪的发生，有效的保护人民的生命财产安全。
在我国，随着改革开放三十年来，国力的不断增长，城市的不断发展，大部分的居民小区也开始出现入住人员鱼目混杂的情况。在如此情况下，也无形中加重了物业公司的负担。同时也给犯罪分子可乘之机。监管的难度加大，而同时也给社区的安保人员很大的压力。与此同时，政府的管理监督能力也不够成熟，力度不够，社会的相关基础设施建设也不够完善。这些原因都使得入室犯罪得不到有效的控制。
同时，在城市生活中生活中，人们几乎每个工作日都需要去上班，室内就会经常出现无人看管的情况，出现看管的真空期。而社区的警力和安保资源往往比较有限，不能面面俱到，这也给犯罪分子可乘之机！
根据有关部门的数据统计，入室犯罪案件多年来一直位于刑事犯罪案件发案数之首，一般占刑事案件立案数的百分之八十左右，入室盗窃案一般又占整个盗窃案的百分之六十以上。所以我们可以由此断定，入室犯罪案件，尤其是入室盗窃案件屡屡发生是困扰当前治安管理秩序的首要问题。我们至少可以从案件发生数量上得到这一结论。另外从打击处理案件的情况来看，破案率又相对于其他案件而言较低，技术难题较大，打击不力，影响比较恶劣！此外，有数据显示，盗窃案件的侦破率仅仅只有15%至20%左右，特别是入室盗窃案件的侦破率则少之又少。
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