最近在接触大屏监控的解决方案，于是乎，就索性拿树莓派实验了一把，做一个智能监控系统。

软硬件清单

读卡器以及 SD 卡(装系统用)摄像头一枚，支持 USBSSH连接工具(SecureCRT，Xshell)宽带、路由器(家中常备)装好系统的树莓派 3B+ 一只(充电器、CPU散热风扇等)

在开始之前照常先秀一下这半成品的监控系统，是不是丑到爆！？

监控系统

市面上有很多开源的摄像头管理软件，比如 motion、mjpg-streamer，当然我们也可以用 Python 自己实现更智能的监控系统。

下面，我们分别来介绍以上三种方案。

motion

安装：

sudo apt-get install motion

打开 motion daemon 守护进程，让他可以一直在后台运行

sudo vim /etc/default/motion＃no修改成yes:start_motion_daemon=yes

修改 motion 的配置文件：

sudo vim /etc/motion/motion.conf#deamon off 改成 ondeamon on#设置分辨率width 800height 600#关闭 localhost 的限制stream_localhost off

运行 motion：

sudo motion

停止 motion：

killall motion 或者 service motion stop

现在我们的摄像头已经变成了一台网络摄像头。在chrome浏览器下访问 ;树莓派IP>:8081 即可看到摄像头当前拍摄的画面。

不得不说，真的很耗CPU，差不多持续在60%左右，并且有一定的延迟，卡顿特别严重。

mjpg-streamer

先安装依赖：

sudo apt-get install libjpeg8-dev cmake

下载 mjpg-streamer-master 软件：

wget master.zipcd mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental# 编辑配置文件vim plugins/input_raspicam/input_raspicam.c

进去之后搜索fps，也就是按一下/键，然后输入fps，然后回车将fps、高度、宽度修改，参考下图：

然后退出到

mjpg-streamer-master/mjpg-streamer-experimental路径，编译：

sudo make clean all

启动摄像头：

//启动普通 USB摄像头./mjpg_streamer -i "./input_uvc.so" -o "./output_http.so -w ./www"//启动树莓派专用摄像头./mjpg_streamer -i "./input_raspicam.so" -o "./output_http.so -w ./www"//openwrt下启动,8090端口mjpg_streamer -i "input_uvc.so -f 10 -r 320*240" -o "output_http.so -p 8090 -w www"

如果出现以下错误：

多插拔几次摄像头兴许就可以了。

多参数启动：

sudo mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -r 640x480 -f 10 -n" -o "./output_http.so -p 8080 --w ./www"

密码访问

# userid:password 改成自己的就可以sudo mjpg_streamer -i "./input_uvc.so -r 640x480 -f 10 -n" -o "./output_http.so -p 8080 --w ./www -c userid:password"

在浏览器中打开，外网自备穿透：

;树莓派IP>:8080;树莓派IP>:8080/?action=stream

最终画面：

这个就流畅多了，CPU差不多也占到五六十的样子，不过无碍，毕竟是4核。

Python 实现

上面两种方式只能做到浏览器监控访问，非局域网还得搭个穿透才能访问，看似华丽，其实并没有实际卵用。

为了更加智能的实现监控告警，下面我们采用Python +OpenCV+Wechat 实现。

安装 OpenCV

安装基础组件：

sudo apt-get updatesudo apt-get install libjpeg-dev libatlas-base-dev libjpeg-dev libtiff5-dev libpng12-dev libqtgui4 libqt4-test libjasper-dev

然后安装 OpenCV：

sudo pip3 install opencv-python

一般情况，你是不可能安装成功的，99.999% 会出现以下错误：

Collecting opencv-pythonDownloading (7.4MB)45% |██████████████▍ | 3.3MB 15kB/s eta 0:04:20THESE PACKAGES DO NOT MATCH THE HASHES FROM THE REQUIREMENTS FILE. If you have updated the package versions, please update the hashes. Otherwise, examine the package contents carefully; someone may have tampered with them.opencv-python from sha256 329d9d9fdd62b93d44a485aeaab4602c6f5b8555ea8bcc7dbcdc62c90cfe2c3fGot 869c7994c40b84ac09f244f768db9269d52d3265d376441e8516a47f24711ef2

这可能是由于网速太慢了，没有下载完整的文件，所以不完整的文件的md5和期望的不一样。

我们首先下载 whl 文件到本地：

# 浏览器直接访问就可以

然后上传到树莓派，使用以下命令安装：

sudo pip3 install opencv_python-3.4.4.19-cp35-cp35m-linux_armv7l.whl

如果出现以下代码，说明安装成功：

Processing ./opencv_python-3.4.4.19-cp35-cp35m-linux_armv7l.whlRequirement already satisfied: numpy>=1.12.1 in /usr/lib/python3/dist-packages (from opencv-python==3.4.4.19)Installing collected packages: opencv-pythonSuccessfully installed opencv-python-3.4.4.19

智能监控主要代码：

# -*- coding: utf-8 -*-# import 进openCV的库import cv2import osimport timefrom wxpy import *"""树莓派打造智能看门狗sudo pip3 install opencv-pythonsudo pip3 install wechat_sender"""# 登录微信bot = Bot()my_friend = bot.friends().search('监控狗')[0]# 调用摄像头检测人脸并截图def camera(window_name, path_name):# Linux 不显示图形界面# cv2.namedWindow(window_name)# 视频来源，来自USB摄像头cap = cv2.VideoCapture(0)# 告诉OpenCV使用人脸识别分类器classfier = cv2.CascadeClassifier(os.getcwd()+"/haarcascade/haarcascade_frontalface_alt.xml")# 识别出人脸后要画的边框的颜色，RGB格式, color是一个不可增删的数组color = (0, 255, 0)num = 0while cap.isOpened():ok, frame = cap.read() # 读取一帧数据if not ok:break# 将当前桢图像转换成灰度图像grey = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)# 人脸检测，1.2和2分别为图片缩放比例和需要检测的有效点数faceRects = classfier.detectMultiScale(grey, scaleFactor=1.2, minNeighbors=3, minSize=(32, 32))if len(faceRects) > 0: # 大于0则检测到人脸for faceRect in faceRects: # 单独框出每一张人脸x, y, w, h = faceRectnum = num+1# 将当前帧保存为图片img_name = "%s/%d.jpg" % (path_name, num)image = frame[y - 10: y + h + 10, x - 10: x + w + 10]cv2.imwrite(img_name, image, [int(cv2.IMWRITE_PNG_COMPRESSION), 9])print("有人来了~~~")alarm(num)# 延迟 60s，不要太频繁的发送，知道来了就可以了time.sleep(60)# 画出矩形框cv2.rectangle(frame, (x - 10, y - 10), (x + w + 10, y + h + 10), color, 2)# 显示当前捕捉到了多少人脸图片了font = cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEXcv2.putText(frame, 'num:%d/1000' % (num), (x + 30, y + 30), font, 1, (255, 0, 255), 4)# 显示图像 Linux 下注释掉即可# cv2.imshow(window_name, frame)c = cv2.waitKey(10)if c & 0xFF == ord('q'):break# 释放摄像头并销毁所有窗口cap.release()cv2.destroyAllWindows()def alarm(num):my_friend.send('有人闯进卧室了!')my_friend.send_image(os.getcwd()+"/dog/"+str(num)+".jpg")if __name__ == '__main__':camera("watchdog", os.getcwd()+"/dog")

运行脚本，系统会自动生成一个二维码，使用微信扫描登录即可：

python3 watchdog.py

然后，把你的狗头对准摄像头，神奇的事情就这么发生了。

有点小遗憾的是，启动脚本后，Python 进程 CPU 占用率居然高达300+，平均每个 CPU 差不多80+的样子，心疼我的小风扇一秒钟。

小结

如果你比较追求精致，还是不要这么搞了，这套方案离小米网络监控视摄像头功能差远了，到手价只要189，而一个树莓派的板子就 200+。

如果你喜欢瞎折腾，还是蛮好的，不仅能学到知识，还能体会到其中的乐趣，最重要的是可以随心所欲的接入可以实现的任何功能。

另附树莓派介绍

树莓派是什么：

Raspberry Pi是一款外形接近信用卡大小的电脑，可以插入到电视里也可以外接键盘。 它具备一个小电脑的功能，可以用于电子工程，也可以像台式电脑一样，做许多事情：如电子表格，文字处理，浏览互联网和玩游戏。

树莓派起源：

2008年一群学术和技术人员组成了树莓派基金会。因为看到学生们对计算机科学的兴趣下降，他们想出用低成本的计算机来激励孩子，无障碍的应用计算机。2012年3月，他们正式发售了树莓派这个小型单板计算机，旨在促进学校和发展中国家的基础计算机科学教育。因此，Raspberry Pi不包括键盘、鼠标和外壳这些外设。中文译名"树莓派"。

为什么叫树莓派？

这是为了向过去那些成功的以水果命名的计算机公司致敬，比如：苹果、橘子计算机系统（一家成立于1979年的英国微机公司）、杏子计算机（一家成立于80年代中期的英国个人电脑公司）、橡子计算机（一家在1978年成立于英国剑桥的计算公司）。"Pi"源于最初的想法：一台只能运行Python编程语言的小型计算机。

树莓派最大的特点：

体积小巧&便宜——在京东商城买树莓派3，标价为310元；在亚马逊美国商城Raspberry Pi 3 model B更是只需要37美金。

树莓派的用途：

应该说，树莓派的一经推出就大获成功。赢得了全球各地人们的喜爱，从宇航员到计算机爱好者。实际的用途三天三夜也说不完。这里只能做几个简单介绍。

事实上，现在，有两个树莓派绕地球运转，在国际空间站进行实验。 英国宇航员蒂姆·佩克正在领导“太空Pi”项目，让英国在校生们编写程序进行实验，而蒂姆会把这些程序在太空运行。在地球上，南安普敦大学的一个计算机工程师团队把64个派组建成自己的超级计算机！每个派有一个16GB的存储卡，使其成为一个1TB的超级计算机。就像组装一套乐高玩具，制造商说，是一个理想的树莓派的学校项目。有一群极客正在组建一个自主海面无人舰艇（即：无人驾驶船），树莓派被用作这个舰艇的大脑。这架配备了传感器的无人舰艇将游遍大西洋，沿途采集科学数据。他们把这艘船成为“鱼派”，令人着迷。教孩子（或自己）学习编程。轻松实现一个媒体中心或一个永远在线的下载机器。智能家居系统（定时开关灯光，远程开关家中的电子设备）制作一个简易的人脸识别系统用来进行比特币挖矿

最新的让爱好者们兴奋的树莓派应用案例是：成立于2017年初的AI创业公司 XNOR.AI，他们的程序甚至可以部署在价值5美元的树莓派上，通过连接摄像头实现实时视频分析。