一種可自動微博報警的監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

蘇金池

摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARM嵌入式平臺的可自動發(fā)送帶GIF圖片微博報警的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)在原有的智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用PIL圖像庫及Python腳本，將每次異常事件后保存的多張JPG圖片生成一張GIF動畫，并利用新浪微博提供的Python SDK發(fā)送一條帶GIF圖片的微博，起到預(yù)警的作用。用戶可通過多種微博客戶端收到提醒信息。

關(guān)鍵詞：微博報警；智能監(jiān)控預(yù)警；Python腳本； GIF圖片； ARM嵌入式平臺

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）29-6831-03

Abstract： In this paper， design and realize an intelligent monitor early warning system based on ARM embedded platform， which can send a GIF image to Sina weibo automatically. The system is based on the intelligent monitoring early warning system， using python Imaging Library and Python scripts， to detect the abnormal situation. Then， the system will use multiple JPG images to generate a GIF image， and use Python SDK to send a GIF image to Sina weibo，.This function have the effect of alarm. The user can receives the reminding information through a variety of Sina weibo client.

Key words： Weibo alarm； Intelligent monitor early warning； Python script； GIF image； ARM embedded platform

1 概述

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，新浪微博的用戶數(shù)量不斷增加。據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，截至2013年3月底，新浪微博注冊用戶數(shù)增長到5.36億，到2013年12月，微博的月活躍用戶達到6140萬。微博成了許多互聯(lián)網(wǎng)用戶及時獲取信息的一種方式。人們習(xí)慣于從微博上了解最新的新聞報道，了解身邊朋友的動態(tài)等。該文設(shè)計并實現(xiàn)了一種可自動發(fā)微博報警的智能監(jiān)控系統(tǒng)，可自動將檢測到的異常畫面發(fā)送到微博上去，關(guān)注此微博的用戶即可及時看到異常信息。該文重點介紹GIF動畫的生成及自動微博報警功能的實現(xiàn)。

2 系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計

本系統(tǒng)主要針對家庭及辦公室等簡單室內(nèi)環(huán)境進行智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)，系統(tǒng)采用無線IP攝像頭，安裝方便靈活，即插即用，還可以省去麻煩的布線操作。無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過無線路由器將視頻數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)內(nèi)的智能主機上，系統(tǒng)支持同時接入多路無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可以對不同的地方進行監(jiān)控，具有廣泛的實用性。

系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要由Tiny 210 ARM開發(fā)板、無線IP攝像頭與無線路由器組成。系統(tǒng)硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

開發(fā)板的具體配置：CPU為Samsung S5PV210，CortexTM-A8架構(gòu)，運行主頻1GHz，板載內(nèi)存類型為DDR2，內(nèi)存容量為512MB，主板資源還包括一個RJ45百兆以太網(wǎng)接口，7寸LCD電阻屏。網(wǎng)絡(luò)攝像頭采用的是高品質(zhì) CMOS 傳感器，分辨率為640*480，顯示幀率為30幀/秒。開發(fā)板自帶RJ45百兆以太網(wǎng)接口，可以通過有線的方式連接上互聯(lián)網(wǎng)，這是使系統(tǒng)具有發(fā)微博功能的必要的基礎(chǔ)條件。

3 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)

為了方便開發(fā)者，微博開放平臺提供了許多種SDK，本系統(tǒng)采用了Python SDK。Python是一種面向?qū)ο?、解釋型計算機程序設(shè)計語言，Python語法簡潔而清晰，具有豐富和強大的類庫，同時也具有很強的可移植性，非常適合在嵌入式開發(fā)板中使用。[1]

3.1 GIF動畫生成功能的設(shè)計

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將每次檢測到運動人體的視頻幀保存成jpg圖片，GIF動畫生成模塊將jpg圖片生成一個GIF動畫，作為之后自動發(fā)微博的圖片素材。

GIF（Graphics Interchange Format）是CompuServe公司開發(fā)的圖像文件存儲格式，1987年開發(fā)的GIF文件格式版本號是GIF87a，1989年進行了擴充，擴充后的版本號定義為GIF89a。GIF圖像文件以數(shù)據(jù)塊（block）為單位來存儲圖像的相關(guān)信息。一個GIF文件由表示圖形/圖像的數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)子塊以及顯示圖形/圖像的控制信息塊組成，稱為GIF數(shù)據(jù)流（Data Stream）。數(shù)據(jù)流中的所有控制信息塊和數(shù)據(jù)塊都必須在文件頭（Header）和文件結(jié)束塊（Trailer）之間。[2]

GIF文件可以像動畫那樣演示，非常適合再現(xiàn)攝像頭截取到的異常畫面的過程，并且，微博支持GIF圖片的上傳及顯示。相比視頻來說，GIF圖像容量更小，并能保存異常過程的大部分信息。因此系統(tǒng)采用了GIF動態(tài)圖最為微博報警的素材。

GIF動畫的合成，主要使用了PIL圖形庫。PIL （Python Imaging Library）是 Python 中最常用的圖像處理庫，支持多種文件格式，提供了強大的圖像處理能力。

生成GIF動態(tài)圖的主要步驟包括：

1） 寫入文件頭信息（包括GIF標(biāo)記及版本號，全局彩色表等信息）；

2） 寫入圖形控制擴展塊信息（可設(shè)置兩幀圖像之間的延時）；

3） 寫入每幀的圖像信息；

4 總結(jié)

本文主要在智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了自動發(fā)送微博報警的功能。系統(tǒng)利用Python腳本，將檢測到異常后保存的JPG圖片生成GIF動畫，并利用新浪微博提供的Python SDK將GIF動畫發(fā)送一條帶圖片的微博，起到報警的作用。發(fā)微博的功能可以及時地將異常信息發(fā)送出去，在有人進出門時既可以第一時間保存異常畫面的信息，又能及時地讓關(guān)注此微博的用戶知道，及時做出解決措施。

參考文獻：

[1] 王國強，張貝克.基于Python的嵌入式腳本研究[J].計算機應(yīng)用與軟件，2010，27（3）：107-109.

[2] 葛曉敏，鄭健.淺談GIF動畫文件格式[J].電子技術(shù)，2004，31（8）：61-63.

[3] 雷建忠，霍濱焱，張菁，等.一種顯示JPEG和GIF格式圖像的簡便方法及實現(xiàn)[J].應(yīng)用科技，2005，32（3）：55-56.

[4] 劉從軍，嵇金榮，楊輝，等.智能監(jiān)控中實時預(yù)警系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2014（6）：65-68.

[5] 陳朝鋼，吳春明，葉秉威.一種基于手機平臺的運動人體檢測算法的研究[J].電子學(xué)報，2009，37（4）：771-775.

[6] 龔聲蓉，劉純平，季怡.復(fù)雜場景下的圖像與視頻分析[M].北京：人民郵電出版社，2013：17-22

[7] 胡月，周慶，黎立，等.GIF圖像選擇加密算法及其性能研究[J].計算機工程，2010，36（24）：122-124.

[8] 時道波. Premiere中常用12種圖像文件格式簡介[J].中國有線電視，2005（22）：2232-2233.endprint

摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARM嵌入式平臺的可自動發(fā)送帶GIF圖片微博報警的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)在原有的智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用PIL圖像庫及Python腳本，將每次異常事件后保存的多張JPG圖片生成一張GIF動畫，并利用新浪微博提供的Python SDK發(fā)送一條帶GIF圖片的微博，起到預(yù)警的作用。用戶可通過多種微博客戶端收到提醒信息。

關(guān)鍵詞：微博報警；智能監(jiān)控預(yù)警；Python腳本； GIF圖片； ARM嵌入式平臺

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）29-6831-03

Abstract： In this paper， design and realize an intelligent monitor early warning system based on ARM embedded platform， which can send a GIF image to Sina weibo automatically. The system is based on the intelligent monitoring early warning system， using python Imaging Library and Python scripts， to detect the abnormal situation. Then， the system will use multiple JPG images to generate a GIF image， and use Python SDK to send a GIF image to Sina weibo，.This function have the effect of alarm. The user can receives the reminding information through a variety of Sina weibo client.

Key words： Weibo alarm； Intelligent monitor early warning； Python script； GIF image； ARM embedded platform

1 概述

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，新浪微博的用戶數(shù)量不斷增加。據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，截至2013年3月底，新浪微博注冊用戶數(shù)增長到5.36億，到2013年12月，微博的月活躍用戶達到6140萬。微博成了許多互聯(lián)網(wǎng)用戶及時獲取信息的一種方式。人們習(xí)慣于從微博上了解最新的新聞報道，了解身邊朋友的動態(tài)等。該文設(shè)計并實現(xiàn)了一種可自動發(fā)微博報警的智能監(jiān)控系統(tǒng)，可自動將檢測到的異常畫面發(fā)送到微博上去，關(guān)注此微博的用戶即可及時看到異常信息。該文重點介紹GIF動畫的生成及自動微博報警功能的實現(xiàn)。

2 系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計

本系統(tǒng)主要針對家庭及辦公室等簡單室內(nèi)環(huán)境進行智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)，系統(tǒng)采用無線IP攝像頭，安裝方便靈活，即插即用，還可以省去麻煩的布線操作。無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過無線路由器將視頻數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)內(nèi)的智能主機上，系統(tǒng)支持同時接入多路無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可以對不同的地方進行監(jiān)控，具有廣泛的實用性。

系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要由Tiny 210 ARM開發(fā)板、無線IP攝像頭與無線路由器組成。系統(tǒng)硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

開發(fā)板的具體配置：CPU為Samsung S5PV210，CortexTM-A8架構(gòu)，運行主頻1GHz，板載內(nèi)存類型為DDR2，內(nèi)存容量為512MB，主板資源還包括一個RJ45百兆以太網(wǎng)接口，7寸LCD電阻屏。網(wǎng)絡(luò)攝像頭采用的是高品質(zhì) CMOS 傳感器，分辨率為640*480，顯示幀率為30幀/秒。開發(fā)板自帶RJ45百兆以太網(wǎng)接口，可以通過有線的方式連接上互聯(lián)網(wǎng)，這是使系統(tǒng)具有發(fā)微博功能的必要的基礎(chǔ)條件。

3 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)

為了方便開發(fā)者，微博開放平臺提供了許多種SDK，本系統(tǒng)采用了Python SDK。Python是一種面向?qū)ο?、解釋型計算機程序設(shè)計語言，Python語法簡潔而清晰，具有豐富和強大的類庫，同時也具有很強的可移植性，非常適合在嵌入式開發(fā)板中使用。[1]

3.1 GIF動畫生成功能的設(shè)計

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將每次檢測到運動人體的視頻幀保存成jpg圖片，GIF動畫生成模塊將jpg圖片生成一個GIF動畫，作為之后自動發(fā)微博的圖片素材。

GIF（Graphics Interchange Format）是CompuServe公司開發(fā)的圖像文件存儲格式，1987年開發(fā)的GIF文件格式版本號是GIF87a，1989年進行了擴充，擴充后的版本號定義為GIF89a。GIF圖像文件以數(shù)據(jù)塊（block）為單位來存儲圖像的相關(guān)信息。一個GIF文件由表示圖形/圖像的數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)子塊以及顯示圖形/圖像的控制信息塊組成，稱為GIF數(shù)據(jù)流（Data Stream）。數(shù)據(jù)流中的所有控制信息塊和數(shù)據(jù)塊都必須在文件頭（Header）和文件結(jié)束塊（Trailer）之間。[2]

GIF文件可以像動畫那樣演示，非常適合再現(xiàn)攝像頭截取到的異常畫面的過程，并且，微博支持GIF圖片的上傳及顯示。相比視頻來說，GIF圖像容量更小，并能保存異常過程的大部分信息。因此系統(tǒng)采用了GIF動態(tài)圖最為微博報警的素材。

GIF動畫的合成，主要使用了PIL圖形庫。PIL （Python Imaging Library）是 Python 中最常用的圖像處理庫，支持多種文件格式，提供了強大的圖像處理能力。

生成GIF動態(tài)圖的主要步驟包括：

1） 寫入文件頭信息（包括GIF標(biāo)記及版本號，全局彩色表等信息）；

2） 寫入圖形控制擴展塊信息（可設(shè)置兩幀圖像之間的延時）；

3） 寫入每幀的圖像信息；

4 總結(jié)

本文主要在智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了自動發(fā)送微博報警的功能。系統(tǒng)利用Python腳本，將檢測到異常后保存的JPG圖片生成GIF動畫，并利用新浪微博提供的Python SDK將GIF動畫發(fā)送一條帶圖片的微博，起到報警的作用。發(fā)微博的功能可以及時地將異常信息發(fā)送出去，在有人進出門時既可以第一時間保存異常畫面的信息，又能及時地讓關(guān)注此微博的用戶知道，及時做出解決措施。

參考文獻：

[1] 王國強，張貝克.基于Python的嵌入式腳本研究[J].計算機應(yīng)用與軟件，2010，27（3）：107-109.

[2] 葛曉敏，鄭健.淺談GIF動畫文件格式[J].電子技術(shù)，2004，31（8）：61-63.

[3] 雷建忠，霍濱焱，張菁，等.一種顯示JPEG和GIF格式圖像的簡便方法及實現(xiàn)[J].應(yīng)用科技，2005，32（3）：55-56.

[4] 劉從軍，嵇金榮，楊輝，等.智能監(jiān)控中實時預(yù)警系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2014（6）：65-68.

[5] 陳朝鋼，吳春明，葉秉威.一種基于手機平臺的運動人體檢測算法的研究[J].電子學(xué)報，2009，37（4）：771-775.

[6] 龔聲蓉，劉純平，季怡.復(fù)雜場景下的圖像與視頻分析[M].北京：人民郵電出版社，2013：17-22

[7] 胡月，周慶，黎立，等.GIF圖像選擇加密算法及其性能研究[J].計算機工程，2010，36（24）：122-124.

[8] 時道波. Premiere中常用12種圖像文件格式簡介[J].中國有線電視，2005（22）：2232-2233.endprint

摘要：設(shè)計并實現(xiàn)了一種基于ARM嵌入式平臺的可自動發(fā)送帶GIF圖片微博報警的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)在原有的智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用PIL圖像庫及Python腳本，將每次異常事件后保存的多張JPG圖片生成一張GIF動畫，并利用新浪微博提供的Python SDK發(fā)送一條帶GIF圖片的微博，起到預(yù)警的作用。用戶可通過多種微博客戶端收到提醒信息。

關(guān)鍵詞：微博報警；智能監(jiān)控預(yù)警；Python腳本； GIF圖片； ARM嵌入式平臺

中圖分類號：TP311 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）29-6831-03

Abstract： In this paper， design and realize an intelligent monitor early warning system based on ARM embedded platform， which can send a GIF image to Sina weibo automatically. The system is based on the intelligent monitoring early warning system， using python Imaging Library and Python scripts， to detect the abnormal situation. Then， the system will use multiple JPG images to generate a GIF image， and use Python SDK to send a GIF image to Sina weibo，.This function have the effect of alarm. The user can receives the reminding information through a variety of Sina weibo client.

Key words： Weibo alarm； Intelligent monitor early warning； Python script； GIF image； ARM embedded platform

1 概述

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)時代的來臨，新浪微博的用戶數(shù)量不斷增加。據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，截至2013年3月底，新浪微博注冊用戶數(shù)增長到5.36億，到2013年12月，微博的月活躍用戶達到6140萬。微博成了許多互聯(lián)網(wǎng)用戶及時獲取信息的一種方式。人們習(xí)慣于從微博上了解最新的新聞報道，了解身邊朋友的動態(tài)等。該文設(shè)計并實現(xiàn)了一種可自動發(fā)微博報警的智能監(jiān)控系統(tǒng)，可自動將檢測到的異常畫面發(fā)送到微博上去，關(guān)注此微博的用戶即可及時看到異常信息。該文重點介紹GIF動畫的生成及自動微博報警功能的實現(xiàn)。

2 系統(tǒng)的硬件平臺設(shè)計

本系統(tǒng)主要針對家庭及辦公室等簡單室內(nèi)環(huán)境進行智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)，系統(tǒng)采用無線IP攝像頭，安裝方便靈活，即插即用，還可以省去麻煩的布線操作。無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭通過無線路由器將視頻數(shù)據(jù)實時傳輸?shù)骄钟蚓W(wǎng)內(nèi)的智能主機上，系統(tǒng)支持同時接入多路無線網(wǎng)絡(luò)攝像頭，可以對不同的地方進行監(jiān)控，具有廣泛的實用性。

系統(tǒng)的硬件設(shè)備主要由Tiny 210 ARM開發(fā)板、無線IP攝像頭與無線路由器組成。系統(tǒng)硬件設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

開發(fā)板的具體配置：CPU為Samsung S5PV210，CortexTM-A8架構(gòu)，運行主頻1GHz，板載內(nèi)存類型為DDR2，內(nèi)存容量為512MB，主板資源還包括一個RJ45百兆以太網(wǎng)接口，7寸LCD電阻屏。網(wǎng)絡(luò)攝像頭采用的是高品質(zhì) CMOS 傳感器，分辨率為640*480，顯示幀率為30幀/秒。開發(fā)板自帶RJ45百兆以太網(wǎng)接口，可以通過有線的方式連接上互聯(lián)網(wǎng)，這是使系統(tǒng)具有發(fā)微博功能的必要的基礎(chǔ)條件。

3 系統(tǒng)的軟件實現(xiàn)

為了方便開發(fā)者，微博開放平臺提供了許多種SDK，本系統(tǒng)采用了Python SDK。Python是一種面向?qū)ο?、解釋型計算機程序設(shè)計語言，Python語法簡潔而清晰，具有豐富和強大的類庫，同時也具有很強的可移植性，非常適合在嵌入式開發(fā)板中使用。[1]

3.1 GIF動畫生成功能的設(shè)計

智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)將每次檢測到運動人體的視頻幀保存成jpg圖片，GIF動畫生成模塊將jpg圖片生成一個GIF動畫，作為之后自動發(fā)微博的圖片素材。

GIF（Graphics Interchange Format）是CompuServe公司開發(fā)的圖像文件存儲格式，1987年開發(fā)的GIF文件格式版本號是GIF87a，1989年進行了擴充，擴充后的版本號定義為GIF89a。GIF圖像文件以數(shù)據(jù)塊（block）為單位來存儲圖像的相關(guān)信息。一個GIF文件由表示圖形/圖像的數(shù)據(jù)塊、數(shù)據(jù)子塊以及顯示圖形/圖像的控制信息塊組成，稱為GIF數(shù)據(jù)流（Data Stream）。數(shù)據(jù)流中的所有控制信息塊和數(shù)據(jù)塊都必須在文件頭（Header）和文件結(jié)束塊（Trailer）之間。[2]

GIF文件可以像動畫那樣演示，非常適合再現(xiàn)攝像頭截取到的異常畫面的過程，并且，微博支持GIF圖片的上傳及顯示。相比視頻來說，GIF圖像容量更小，并能保存異常過程的大部分信息。因此系統(tǒng)采用了GIF動態(tài)圖最為微博報警的素材。

GIF動畫的合成，主要使用了PIL圖形庫。PIL （Python Imaging Library）是 Python 中最常用的圖像處理庫，支持多種文件格式，提供了強大的圖像處理能力。

生成GIF動態(tài)圖的主要步驟包括：

1） 寫入文件頭信息（包括GIF標(biāo)記及版本號，全局彩色表等信息）；

2） 寫入圖形控制擴展塊信息（可設(shè)置兩幀圖像之間的延時）；

3） 寫入每幀的圖像信息；

4 總結(jié)

本文主要在智能監(jiān)控預(yù)警系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，設(shè)計并實現(xiàn)了自動發(fā)送微博報警的功能。系統(tǒng)利用Python腳本，將檢測到異常后保存的JPG圖片生成GIF動畫，并利用新浪微博提供的Python SDK將GIF動畫發(fā)送一條帶圖片的微博，起到報警的作用。發(fā)微博的功能可以及時地將異常信息發(fā)送出去，在有人進出門時既可以第一時間保存異常畫面的信息，又能及時地讓關(guān)注此微博的用戶知道，及時做出解決措施。

參考文獻：

[1] 王國強，張貝克.基于Python的嵌入式腳本研究[J].計算機應(yīng)用與軟件，2010，27（3）：107-109.

[2] 葛曉敏，鄭健.淺談GIF動畫文件格式[J].電子技術(shù)，2004，31（8）：61-63.

[3] 雷建忠，霍濱焱，張菁，等.一種顯示JPEG和GIF格式圖像的簡便方法及實現(xiàn)[J].應(yīng)用科技，2005，32（3）：55-56.

[4] 劉從軍，嵇金榮，楊輝，等.智能監(jiān)控中實時預(yù)警系統(tǒng)[J].計算機系統(tǒng)應(yīng)用，2014（6）：65-68.

[5] 陳朝鋼，吳春明，葉秉威.一種基于手機平臺的運動人體檢測算法的研究[J].電子學(xué)報，2009，37（4）：771-775.

[6] 龔聲蓉，劉純平，季怡.復(fù)雜場景下的圖像與視頻分析[M].北京：人民郵電出版社，2013：17-22

[7] 胡月，周慶，黎立，等.GIF圖像選擇加密算法及其性能研究[J].計算機工程，2010，36（24）：122-124.

[8] 時道波. Premiere中常用12種圖像文件格式簡介[J].中國有線電視，2005（22）：2232-2233.endprint