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[11637] 2017-08-07_看我如何基于Python&Facepp打造智能监控系统

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-08-07_看我如何基于Python&Facepp打造智能监控系统 看 我 如 何 基 于 P y t h o n & F a c e p p 打 造 智 能 监 控 系 统 z w 9 7 0 7 3 9 6 6   F r e e B u f   2 0 1 7 - 0 8 - 0 7 * 本 文 原 创 作 者 ： 本 文 原 创 作 者 ： z w 9 7 0 7 3 9 6 6 ， 本 文 属 ， 本 文 属 F r e e B u f 原 创 奖 励 计 划 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载 原 创 奖 励 计 划 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载 由 于 种 种 原 因 ， 最 近 想 亲 自 做 一 个 基 于 由 于 种 种 原 因 ， 最 近 想 亲 自 做 一 个 基 于 p y t h o n & f a c e p p 打 造 的 智 能 监 控 系 统 。 打 造 的 智 能 监 控 系 统 。 0 x 0 0 ： 萌 芽 ： 萌 芽 1 ： ： 暑 假 在 家 很 无 聊 暑 假 在 家 很 无 聊 想 出 去 玩 ， 找 不 到 人 。 玩 个 l o l （ 已 卸 载 ） ， 老 是 坑 人 。 实 在 是 无 聊 至 极 ， 不 过 ， 就 在 前 天 ， 隔 壁 邻 居 家 的 房 子 被 租 出 去 了 。 因 为 我 是 农 村 的 ， 房 子 都 是 独 立 的 带 院 子 的 ， 没 错 就 是 这 样 的 ： 因 为 家 里 经 常 没 人 住 ， 并 且 还 放 有 其 他 贵 重 物 品 ， 生 怕 一 不 留 神 ， 这 些 租 户 跳 到 我 家 。 把 这 些 东 西 洗 劫 一 空 。 此 时 我 已 经 安 耐 不 住 内 心 的 小 激 动 ！ 那 么 。 搭 建 一 个 智 能 监 控 系 统 可 好 ！ 2 ： 新 闻 报 道 ： 新 闻 报 道 2 0 1 7 年 7 月 1 3 日 讯 ， 家 庭 摄 像 头 遭 入 侵 ， 公 民 隐 私 被 侵 犯 的 案 子 ， 已 经 破 了 。 今 天 傍 晚 ， 市 公 安 局 发 布 消 息 称 ， 1 9 天 内 ， 北 京 警 方 成 功 打 掉 了 全 国 首 例 网 上 传 播 家 庭 摄 像 头 破 解 软 件 的 犯 罪 链 条 ， 抓 获 涉 案 人 员 2 4 名 。 — — — — – 2 0 1 7 - 0 7 - 1 3   1 8 : 5 6   编 辑 ： T F 0 0 3   来 源 ： 北 京 晚 报 这 些 人 的 脑 袋 都 秀 逗 了 吧 ， 这 都 能 干 出 来 ， 吓 得 我 赶 紧 自 己 搭 建 了 一 个 智 能 监 控 系 统 。 3 ： 外 快 ： 外 快 挣 点 外 快 ！
0 x 0 1 : X m i n d 思 维 思 维 先 大 概 叙 述 一 下 M S 的 功 能 ， 1 ： 硬 件 部 分 ： 硬 件 部 分 1 .   两 个 U S B 高 清 摄 像 头 ， 2 .   一 个 超 声 波 传 感 器 （ H C - S R 0 4 ） ， 3 .   一 个 树 莓 派 3   m o d e l B ， 4 .   散 热 扇 （ 很 重 要 ！ ） 对 于 超 声 波 传 感 器 ， 主 要 的 功 能 就 是 检 查 距 离 的 变 化 ， 也 就 是 说 当 检 测 是 有 运 动 物 体 的 产 生 ， 才 会 激 活 摄 像 头 。 1 ： 也 是 为 了 减 轻 树 莓 派 C P U 负 荷 2 ： 合 理 利 用 那 可 怜 的 3 2 G 内 存 卡 ， 对 于 两 个 摄 像 头 ， 一 个 放 置 在 家 门 口 的 过 道 里 ， 每 当 来 人 的 时 候 ， 超 声 波 传 感 器 变 化 检 测 到 运 动 物 体 ， 这 时 会 激 活 摄 像 头 便 会 捕 捉 一 系 列 图 片 ， 让 系 统 进 行 分 析 ， 包 括 面 部 ， 身 体 等 信 息 ， 所 以 ， 这 个 摄 像 头 要 求 拍 摄 的 质 量 和 角 度 要 很 好 ， 另 一 个 摄 像 头 这 放 置 在 院 子 的 边 角 ， 要 求 能 照 到 整 个 院 子 ， 这 个 摄 像 头 主 要 任 务 就 是 检 测 人 体 ， 并 不 强 求 识 别 出 人 脸 ， 毕 竟 距 离 太 远 。
对 于 树 莓 派 ， 做 个 监 控 系 统 的 话 ， 不 能 一 直 把 电 脑 放 在 上 面 吧 ， 那 样 太 浪 费 资 源 了 ， 所 以 当 时 狠 心 的 买 了 个 3 B ， 不 过 还 好 用 起 来 不 错 ， 他 的 角 色 就 是 处 理 硬 件 传 回 来 的 各 种 信 息 。 。 。 2 ： 代 码 部 分 ： 代 码 部 分 下 面 慢 慢 道 来 ！ 0 x 0 2 ： 环 境 搭 建 ： 环 境 搭 建 0 x 0 3 :   目 录 树 目 录 树 c u r l 安 装 ： s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   c u r l M y S Q L d b 安 装 ： s u d o   a p t   g e t   i n s t a l l   p y t h o n - p i p           s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   l i b m y s q l c l i e n t - d e v p i p   i n s t a l l   m y s q l - p y t h o n L A M P : s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   a p a c h e 2 s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   p h p 7 . 0 s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   l i b a p a c h e 2 - m o d - p h p 7 . 0 s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   m y s q l - s e r v e r s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   p h p m y a d m i n s u d o   c h m o d   7 7 7   / v a r / w w w / h t m l / s u d o   l n   - s   / u s r / s h a r e / p h p m y a d m i n   / v a r / w w w / h t m l / s u d o   s e d   - i   ' s / ; e x t e n s i o n = p h p _ m b s t r i n g . d l l / e x t e n s i o n = p h p _ m b s t r i n g . d l l / '   / e t c / p h p / 7 . 0 / a p a c h e 2 / p h p . i n i s u d o   / e t c / i n i t . d / a p a c h e 2   r e s t a r t m y s q l   - - u s e r = r o o t   - p C R E A T E   D A T A B A S E   I F   N O T   E X I S T S   ` M S `   D E F A U L T   C H A R A C T E R   S E T   u t f 8   C O L L A T E   u t f 8 _ g e n e r a l _ c i ; U S E   ` M S ` ; C R E A T E   T A B L E   ` N o n e `   ( ` N o n e `   i n t ( 1 1 )   N O T   N U L L )   E N G I N E = I n n o D B   D E F A U L T   C H A R S E T = u t f 8 ; O p e n C V : s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   b u i l d - e s s e n t i a l s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   c m a k e   g i t   l i b g t k 2 . 0 - d e v   p k g - c o n f i g   l i b a v c o d e c - d e v   l i b a v f o r m a t - d e v   l i b s w s c a l e - d e v s u d o   a p t - g e t   i n s t a l l   p y t h o n - d e v   p y t h o n - n u m p y   l i b t b b 2   l i b t b b - d e v   l i b j p e g - d e v   l i b p n g - d e v   l i b t i f f - d e v   l i b j a s p e r - d e v   l i b d c 1 3 9 4 - 2 2 - d e v g i t   c l o n e   h t t p s : / / g i t h u b . c o m / 0 x 0 2 4 / o p e n c v . g i t   c d   ~ / o p e n c v   m k d i r   r e l e a s e   c d   r e l e a s e c m a k e   - D   C M A K E _ B U I L D _ T Y P E = R E L E A S E   - D   C M A K E _ I N S T A L L _ P R E F I X = / u s r / l o c a l   . .   m a k e   - j 1 s u d o   m a k e   i n s t a l l
0 x 0 4 : 代 码 分 析 代 码 分 析 1 ： ： M S . p y ( m o n i t o r   s y s t e m 的 简 称 的 简 称 ) 总 体 文 件 函 数 的 分 布 ！
c h e c k d i s t （ ） 首 先 来 了 解 一 下 H C - S R 0 4 超 声 波 传 感 器 1 .   采 用 I O 口 T R I G 触 发 测 距 ， 给 至 少 1 0 u s 的 高 电 平 信 号 ; 2 .   模 块 自 动 发 送 8 个 4 0 k h z 的 方 波 ， 自 动 检 测 是 否 有 信 号 返 回 ； 3 .   有 信 号 返 回 ， 通 过 I O 口 E C H O 输 出 一 个 高 电 平 ， 高 电 平 持 续 的 时 间 就 是 超 声 波 从 发 射 到 返 回 的 时 间 。 测 试 距 离 =
( 高 电 平 时 间 * 声 速 ( 3 4 0 M / S ) ) / 2 引 脚 与 树 莓 派 连 接 方 式 ： 1 .   V C C , 超 声 波 模 块 电 源 脚 ， 接 5 V 电 源 即 可 2 .   T r i g ， 超 声 波 发 送 脚 ， 高 电 平 时 发 送 出 4 0 K H Z 出 超 声 波 3 .   E c h o ， 超 声 波 接 收 检 测 脚 ， 当 接 收 到 返 回 的 超 声 波 时 ， 输 出 高 电 平 4 .   G N D ， 超 声 波 模 块 G N D 这 里 附 上 树 莓 派 串 口 的 原 理 图 ！ 方 便 自 定 义 连 接 这 里 我 将 V C C 连 接 至   P i n # 0 2 ， 将 G n d 连 接 至 P i n # 0 6 ， 将 T r i g 连 接 至 P i n # 0 3 ， 将 E c h o 连 接 至 P i n # 0 5 因 为 之 前 设 置 成 了 G P I O . s e t m o d e ( G P I O . B C M ) , 所 以 在 写 的 时 候 都 要 写 成 N a m e 那 一 列 ， P i n # 只 是 指 示 作 用 ！ 这 里 我 自 定 义 了 一 个 i n d e x 。 默 认 的 值 就 是 传 感 器 在 无 运 动 物 体 下 所 稳 定 的 i n t 值 ， 这 个 需 要 根 据 传 感 器 摆 放 位 置 自 行 设 定 。 初 始 化 时 将 t r i g 和 e c h o 端 口 都 置 低 ， 首 先 向 给   t r i g   发 送 至 少 1 0   u s 的 高 电 平 脉 冲 （ 模 块 自 动 向 外 发 送 8 个 4 0 K 的 方 波 ） ， 然 后 等 待 ， 捕 捉   e c h o   端 输 出 上 升 沿 ， 捕 捉 到 上 升 沿 的 同 时 ， 打 开 定 时 器 开 始 计 时 ， 再 次 等 待 捕 捉 e c h o 的 下 降 沿 ， 当 捕 捉 到 下 降 沿 ， 读 出 计 时 器 的 时 间 ， 这 就 是 超 声 波 在 空 气 中 运 行 的 时 间 ， 按 照   测 试 距 离 = ( 高 电 平 时 间 * 声 速 ( 3 4 0 M / S ) ) / 2 就 可 以 算 出 超 声 波 到 障 碍 物 的 距 离 。 接 着 ， 当 d i s t a n c e 发 生 明 显 的 变 化 时 候 ， 可 以 认 定 ， 有 运 动 物 体 的 产 生 。 这 时 候 ， 就 会 调 用 下 一 下 函 数 c a m r u n （ ） c a m r u n （ ）
可 能 会 觉 得 上 图 函 数 有 点 多 余 ， 其 实 不 然 ， 图 示 的 这 种 是 适 合 于 小 区 的 只 有 一 个 门 口 的 家 庭 ， 想 想 也 对 ， 当 使 用 两 个 摄 像 头 的 时 候 ， 就 会 用 到 如 图 的 函 数 ， 这 里 用 到 了 最 简 单 的 多 线 程 t h r e a d ， （ P S ： 本 人 能 力 有 限 ， 暂 时 还 没 法 理 解 t h r e a d i n g 这 个 自 定 义 的 多 线 程 方 法 ， ） ， 可 以 在 运 行 c a m （ ） 的 时 候 ， 使 得 c a m （ 0 ） , 和 c a m （ 1 ） 的 基 本 同 时 运 行 c a m （ i ） 这 个 函 数 的 主 要 功 能 就 是 图 像 的 运 动 检 测 ， 当 有 运 动 物 体 时 ， 便 会 将 图 片 以 “ % Y % m % d % H % M % S ’ + ’ _ ’ + s t r ( 0 ) ” 的 格 式 记 录 下 来 ， 有 时 候 可 能 存 在 两 个 摄 像 头 同 时 工 作 记 录 ， 导 致 记 录 下 来 的 图 片 日 期 一 样 ， 为 了 避 免 这 个 E r r o r 产 生 ， 在 日 期 的 后 面 加 上 了 摄 像 头 “ i ” 的 标 识 ， 用 来 进 行 分 辨 ！ 这 里 采 用 时 间 来 控 制 c a m e r a . r e l e a s e （ ） ， 当 运 行 的 时 间 = = 1 0 s 时 候 ， 便 会 退 出 c a m （ i ） ， 这 个 时 间 基 本 要 和 c a m r u n （ ） 里 的 t i m e . s l e e p ( ) 相 同 。 这 里 也 做 了 一 个 异 常 处 理 。 避 免 了 因 为 摄 像 头 没 有 插 好 ， 或 这 因 为 前 一 个 运 行 的 c a m （ ） 还 没 有 结 束 释 放 导 致 的 c a m e r a   b u s y 等 而 造 成 运 行 中 断 ！ c h e c k c y c l e （ ） 这 个 函 数 就 是 写 了 一 个 无 限 循 环 ， 可 以 让 g e t f i l e n a m e （ ） 无 限 运 行 ， 对 新 增 的 图 像 文 件 及 时 的 进 行 检 测 t e s t f a c e p p （ ）
这 个 函 数 主 要 用 来 检 测 访 问 f a c e + + 的 服 务 器 是 否 受 到 了   C O N C U R R E N C Y _ L I M I T _ E X C E E D E D   — 并 发 限 制 ， 也 就 是 说 ， 因 为 我 们 是 免 费 用 户 ， 虽 然 可 以 使 用 他 的 全 部 A P I   ， 但 是 ， 当 他 们 的 服 务 器 达 到 高 负 荷 时 候 ， 要 首 先 供 付 费 用 户 的 平 稳 使 用 ， 当 负 荷 不 大 时 候 ， 我 们 才 可 以 畅 快 的 使 用 。 还 好 吧 ！ g e t f i l e n a m e （ ） 这 个 函 数 就 是 检 测 新 图 片 的 产 生 ， 首 先 ， 打 开 p i c l i s t . l o g 文 件 ， 当 没 有 受 到 并 发 限 制 的 时 候 ， 然 后 再 去 运 用 o s , w a l k 函 数 去 遍 历 ” . / i m g / s h u t t e r / ” 目 录 ， 这 里 要 保 证 读 取 时 间 的 先 后 顺 序 和 写 入 . l o g 的 先 后 顺 序 同 步 ， 就 不 详 细 说 了 。 当 检 测 到 的 为 事 先 预 定 “ 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 ” 文 件 时 候 ， 就 是 表 明 这 是 所 有 文 件 都 以 写 入 p i c l i s t . l o g 并 已 检 测 完 毕 ， 当 所 检 测 的 文 件 不 在 p i c l i s t . l o g 的 时 候 ， 便 会 调 用 c h e c k b o d y （ ） ， 来 进 行 身 体 的 检 测 ， c h e c k b o d y （ ）
之 所 以 先 检 测 身 体 ， 只 有 在 有 身 体 的 情 况 下 ， 才 会 有 面 部 ， 可 以 减 小 服 务 器 的 负 荷 ， 首 先 ， 读 取 照 片 ， 然 后 传 入 B o d y A P I ， 进 行 B o d y 的 检 测 。 当 不 存 在 身 体 时 候 ， 将 文 件 写 入 p i c l i s t . l o g 。 进 行 下 一 个 文 件 的 检 测 当 存 在 B o d y 的 时 候 ， 会 将 图 片 中 的 每 个 B o d y 都 抠 出 来 ， 然 后 分 别 放 在 ” . / i m g / d o n e / ” 里 面 ， 进 行 下 一 步 的 面 部 识 别 ， 。 这 里 又 对 c h e c k f a c e _ o n l i n e （ ） 进 行 了 一 个 并 发 限 制 的 异 常 处 理 ， 因 为 实 在 没 法 确 定 下 一 秒 是 否 会 并 发 限 制 ， 为 了 防 止 程 序 异 常 终 端 ， 所 以 在 每 次 调 用 f a c e A P I 的 时 候 都 要 异 常 处 理 一 下 ， 目 前 B o d y A P I 并 不 会 发 生 并 发 限 制 d e t a i l f a c e （ ） 这 个 就 是 在 运 行 f a c e A P I 的 时 候 。 将 返 回 来 的 f a c e _ t o k e n 与 数 据 路 中 的 人 脸 进 行 比 对 ， 并 返 回 该 面 部 所 对 对 应 的 I D ， n a m e m ， g e n d e r 等 信 息 c h e c k f a c e _ o n l i n e （ ）
面 部 识 别 这 一 块 有 点 长 ， 不 过 也 很 简 单 ！ 首 先 读 取 ” . / i m g / d o n e / ” 下 的 文 件 ， 然 后 将 其 传 给 F a c e A P I （ ） 进 行 面 部 分 析 ， 如 果 r e s u l t _ d [ “ f a c e s ” ] = = 0 ， 着 表 明 只 存 在 身 体 并 未 检 测 到 人 脸 ， 判 定 为 s t r a n g e r ！ 写 入 P i c l i s t . l o g ， 进 行 下 一 张 图 像 的 检 测 ， 当 r e s u l t _ d [ “ f a c e s ” ] > 0   时 ， 才 可 以 将 面 部 返 回 的 f a c e _ t o k r n 与 之 前 导 入 的 f a c e _ t o k e n 进 行 比 对 ， 同 理 ， 当 返 回 的 l e n ( r e s u l t _ s ) = = 3 及 表 明 数 据 库 中 并 没 有 该 人 脸 ， 判 定 为   s t r a n g e r ！ ， 写 入 P i c l i s t . l o g 。 当 l e n ( r e s u l t _ s ) > 3 时 候 ， 同 时   c o n f i d e n c e   > =   8 0 . 0 0 才 可 以 判 定 这 个 人 是 谁 ， 否 者 都 别 判 定 为 陌 生 人 ！ i f   n a m e   = =   ‘ m a i n ’ : 这 里 就 是 要 运 行 的 方 式 p y t h o n   M S . p y   c h e c k 这 是 就 会 开 启 图 片 检 测 的 功 能 。
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