社区安保服务机器人的无线视频传输及终端显示控制(附件)【字数：13834】
摘 要社区安保服务机器人是服务类型机器人的一种，但在功能的实现上更为注重的是社区的安全保护。本课题研究的主要内容是社区安保服务机器人的无线视频传输及终端显示控制。其中在终端显示部分添加了人脸检测这一过程，即能够标识视频中的人脸。该课题充分利用了科技发展成果，能够在安保上实现安保人员与机器人的完美结合，大大提高社区的安全性。在实现无线视频传输的方案上，可以通过路由器建立了一个小的无线网络并基于服务器与客户机的通信模式选用socket编程来实现。因为实时视频要求传输的可靠性，所以基于TCP协议来完成。对于人脸检测，随着计算机视觉的快速发展和OpenCV的成功开发，可以借用OpenCV基于Harr特征来实现。对于实现机器人的远程控制，可基于UDP协议来传输数据信号以达到该效果。本课题最终基于Qt编写出了终端软件，实现了无线视频的传输与显示，并在视频中正确标识出了人脸位置，还能发送数据信息以控制机器人运动。关键词机器人；无线视频传输；人脸检测；Qt平台
Keywords: robot; wireless video transmission; face detection; Qt platform 目 录
第一章 绪论 1
1.1 本文的研究背景及意义 1
1.2 无线视频传输及人脸检测的研究现状 1
1.2.1 无线视频传输 1
1.2.2 人脸检测 2
1.3本文的研究内容及方法 3
1.3.1 研究内容 3
1.3.2 研究方法 3
第二章 终端软件界面设计 5
2.1 Qt简介 5
2.2显示界面 5
2.2.1视频显示界面 5
2.2.2 服务器参数界面 6
2.2.3 显示机器人速度与电量界面 7
2.3控制界面 8
2.3.1 控制机器人运动界面 8
2.3.2 控制云台界面 10
2.4 最终软件界面 10
2.5 本章小结 12
第三章 基于QT的无线视频传输程序设计 13
3.1 四层网络结构 13
3.2 无线视频传输原 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
理 13
3.3 视频传输协议 15
3.3 socket通信 15
3.4 基于TCP协议的socket通信原理 16
3.5 视频接收程序设计 17
3.6 无线视频传输测试 19
3.7 本章小结 20
第四章 基于OpenCV的人脸检测 21
4.1 OpenCV简介 21
4.2 人脸检测方法 21
4.2.1 基于肤色的检测方法 21
4.2.2 基于统计理论的检测方法 22
4.3 人脸检测程序设计 23
4.4本章小结 24
第五章 实验测试 26
5.1 软件程序整合 26
5.2 实验结果与分析 26
5.3 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
附 录 35
附录A 接收视频帧主要代码 35
附录B 人脸检测主要代码 37
附录C 整合后的视频帧接收程序 40
第一章 绪论
1.1 本文的研究背景及意义
随着经济技术的快速发展，对机器人进行的研究与开发得到了世界各国的重视，投入了大量的资源，并取得了另人瞩目的成果。如今机器人已经在我们生活中发挥着越来越重要的作用，已经成为我们的一大臂膀，可以在我们的控制下完成各种各样的工作，对我们有着巨大的帮助。
机器人根据其用途与功能的差异，能够分成多种类型，如工业机器人，服务机器人和智能机器人等等[1]。近年来服务类型的机器人已变得越来越普遍，它不仅能带给人们高端的服务，还能愉悦人们心情，从而提高生活质量。现在随着城市化的加快，已建起了许许多多的生活小区，为了提高小区的安全性，社区安保服务机器人应运而生。社区安保服务机器人正是服务类机器人的一种。该机器人在社区服务时不仅可以带给人们新鲜感，也可以使人们感到科学技术发展带给他们的巨大便利。最重要的是运用该机器人可以在安保上实现人与机器人的完美结合。
随着无线通信应用技术的飞速发展，无线视频电话、无线局域网、无线互联网接入等无线多媒体通信技术的深入研究，也给本课题社区安保服务机器人的无线视频传输研究带来了机遇。
安保服务机器人能够采集现场视频数据，并把采集到的视频数据传输到终端软件上，让安保人员能对社区情况进行实时监控，以便及时应对突发状况，从而能够在很大程度上提高社区的安全性。安保人员也可在远程控制机器人的运动，使机器人按照安保人员的意愿去社区的任何地方，这也有利于提高安保人员工作的积极性与服务质量。
随着计算机视觉的快速发展，人脸检测方面的研究也越来越多。它具有很高的实用价值及研究价值。所以可以在终端软件中加入人脸检测这一过程，使得人脸位置能够在视频中突显出来，这也将会使社区的安全性再次提升一个档次。
1.2 无线视频传输及人脸检测的研究现状
1.2.1 无线视频传输
随着网络和数字通信技术的快速发展，无线技术也随之快速的变化与发展[2]。现有的无线技术有:UWB、WiFi、WiMax、GSM/CDMA、3G等，它们的发展都有一个共同点:数据传输速率不断提高。3G相比于2G网，传输速率提高到了2Mbps，LTE技术的突破更加明显，它将传输速率提高到了100Mbps[3]，它在美国、日本等发达国家已被广泛使用，国内正处于对其研究与测试阶段。传输速率的提高使得传输更多的数据内容成为可能，从而导致无线视频传输得到了广泛关注。
现有的传统的GSM、GPRS网络和技术成熟的电信3G无线网络，都可以用它们作为视频数据传输的媒介[4]。相比GSM和GPRS网络，对于3G无线网络，因为其具有更快的数据传输速度、更大的系统容量和支持高速的数据业务等特点，现已在无线视频传输领域得到广泛应用[5]。
但无线视频传输仍存在的以下几个方面的问题：
Keywords: robot; wireless video transmission; face detection; Qt platform 目 录
第一章 绪论 1
1.1 本文的研究背景及意义 1
1.2 无线视频传输及人脸检测的研究现状 1
1.2.1 无线视频传输 1
1.2.2 人脸检测 2
1.3本文的研究内容及方法 3
1.3.1 研究内容 3
1.3.2 研究方法 3
第二章 终端软件界面设计 5
2.1 Qt简介 5
2.2显示界面 5
2.2.1视频显示界面 5
2.2.2 服务器参数界面 6
2.2.3 显示机器人速度与电量界面 7
2.3控制界面 8
2.3.1 控制机器人运动界面 8
2.3.2 控制云台界面 10
2.4 最终软件界面 10
2.5 本章小结 12
第三章 基于QT的无线视频传输程序设计 13
3.1 四层网络结构 13
3.2 无线视频传输原 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
理 13
3.3 视频传输协议 15
3.3 socket通信 15
3.4 基于TCP协议的socket通信原理 16
3.5 视频接收程序设计 17
3.6 无线视频传输测试 19
3.7 本章小结 20
第四章 基于OpenCV的人脸检测 21
4.1 OpenCV简介 21
4.2 人脸检测方法 21
4.2.1 基于肤色的检测方法 21
4.2.2 基于统计理论的检测方法 22
4.3 人脸检测程序设计 23
4.4本章小结 24
第五章 实验测试 26
5.1 软件程序整合 26
5.2 实验结果与分析 26
5.3 本章小结 30
结 论 31
致 谢 32
参考文献 33
附 录 35
附录A 接收视频帧主要代码 35
附录B 人脸检测主要代码 37
附录C 整合后的视频帧接收程序 40
第一章 绪论
1.1 本文的研究背景及意义
随着经济技术的快速发展，对机器人进行的研究与开发得到了世界各国的重视，投入了大量的资源，并取得了另人瞩目的成果。如今机器人已经在我们生活中发挥着越来越重要的作用，已经成为我们的一大臂膀，可以在我们的控制下完成各种各样的工作，对我们有着巨大的帮助。
机器人根据其用途与功能的差异，能够分成多种类型，如工业机器人，服务机器人和智能机器人等等[1]。近年来服务类型的机器人已变得越来越普遍，它不仅能带给人们高端的服务，还能愉悦人们心情，从而提高生活质量。现在随着城市化的加快，已建起了许许多多的生活小区，为了提高小区的安全性，社区安保服务机器人应运而生。社区安保服务机器人正是服务类机器人的一种。该机器人在社区服务时不仅可以带给人们新鲜感，也可以使人们感到科学技术发展带给他们的巨大便利。最重要的是运用该机器人可以在安保上实现人与机器人的完美结合。
随着无线通信应用技术的飞速发展，无线视频电话、无线局域网、无线互联网接入等无线多媒体通信技术的深入研究，也给本课题社区安保服务机器人的无线视频传输研究带来了机遇。
安保服务机器人能够采集现场视频数据，并把采集到的视频数据传输到终端软件上，让安保人员能对社区情况进行实时监控，以便及时应对突发状况，从而能够在很大程度上提高社区的安全性。安保人员也可在远程控制机器人的运动，使机器人按照安保人员的意愿去社区的任何地方，这也有利于提高安保人员工作的积极性与服务质量。
随着计算机视觉的快速发展，人脸检测方面的研究也越来越多。它具有很高的实用价值及研究价值。所以可以在终端软件中加入人脸检测这一过程，使得人脸位置能够在视频中突显出来，这也将会使社区的安全性再次提升一个档次。
1.2 无线视频传输及人脸检测的研究现状
1.2.1 无线视频传输
随着网络和数字通信技术的快速发展，无线技术也随之快速的变化与发展[2]。现有的无线技术有:UWB、WiFi、WiMax、GSM/CDMA、3G等，它们的发展都有一个共同点:数据传输速率不断提高。3G相比于2G网，传输速率提高到了2Mbps，LTE技术的突破更加明显，它将传输速率提高到了100Mbps[3]，它在美国、日本等发达国家已被广泛使用，国内正处于对其研究与测试阶段。传输速率的提高使得传输更多的数据内容成为可能，从而导致无线视频传输得到了广泛关注。
现有的传统的GSM、GPRS网络和技术成熟的电信3G无线网络，都可以用它们作为视频数据传输的媒介[4]。相比GSM和GPRS网络，对于3G无线网络，因为其具有更快的数据传输速度、更大的系统容量和支持高速的数据业务等特点，现已在无线视频传输领域得到广泛应用[5]。
但无线视频传输仍存在的以下几个方面的问题：
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