室外人群異常聚集監(jiān)測與驅散系統(tǒng)設計

第5章系統(tǒng)測試5.1系統(tǒng)實物圖圖5.1系統(tǒng)實物圖5.2測試原理圖圖5.2顯示模塊在測試過程中可能會遇到一些問題。首先，學習模式的次數(shù)必須達到要求，如果學習次數(shù)不足，系統(tǒng)在進行人員檢測時可能會出現(xiàn)人數(shù)統(tǒng)計的問題。其次，系統(tǒng)可能會面臨數(shù)據(jù)緩沖的挑戰(zhàn)，特別是在需要處理大量人員數(shù)量時，系統(tǒng)需要一定的時間來加載數(shù)據(jù)。圖5.2展示了顯示模塊，它能夠實時顯示攝像頭采集的畫面，并顯示系統(tǒng)的狀態(tài)、人數(shù)閾值和當前人數(shù)。SYS_Status用于表示系統(tǒng)的狀態(tài)，包括RUN（運行）和END（結束）兩種狀態(tài)。THR_People_Num（1-5）表示人數(shù)閾值，其中1代表最低閾值，5代表最高閾值，當前顯示的是閾值為3。而People_Num則表示當前檢測到的人數(shù)，此時人數(shù)為1?？傊?，在測試過程中，必須確保學習模式的次數(shù)達到要求，以避免人數(shù)檢測方面的問題。此外，對于系統(tǒng)的數(shù)據(jù)緩沖，需要在面對大量人員數(shù)量時留出適當?shù)募虞d時間。圖5.2的顯示模塊則提供了實時的畫面顯示，同時顯示系統(tǒng)狀態(tài)、人數(shù)閾值和當前檢測到的人數(shù)，為系統(tǒng)的監(jiān)測和管理提供了便利。圖5.3按鍵模塊如圖5.3為按鍵模塊，RST為復位按鍵，按下后清空學習的內容，SYS為系統(tǒng)按鍵，用來切換模式（RUN或END），KEY2為閾值減少按鍵，KEY3為閾值增加按鍵。圖5.4運行結果如圖5.4，在RUN模式下通過攝像頭開始檢測人數(shù)，此時檢測到的人數(shù)為2，沒有超過閾值；當超過閾值時，語音模塊播報“人群異常聚集，為避免踩踏，請自行離開”來提醒人們注意避免人群聚集?；谌四槞z測數(shù)據(jù)庫、人臉識別性能測試數(shù)據(jù)庫等，該系統(tǒng)可以使用任意正常人臉圖像進行系統(tǒng)測試，該系統(tǒng)測試使用了六張人種、膚色、年齡、性別不盡相同的人臉圖像，系統(tǒng)測試時都可成功識別，該系統(tǒng)也可對現(xiàn)實人物進行識別。第6章總結與展望隨著大學生涯的即將結束，我的畢業(yè)設計也接近了尾聲。經過一段時間的努力我的畢業(yè)設計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設計之前，我認為畢業(yè)設計只是對這幾年來所學知識的單純的總結，但是通過這次做畢業(yè)設計發(fā)覺自己的想法有點太簡單。畢業(yè)設計不僅僅是對先前所學知識的一種檢驗，而且也是對自己實際操作能力的提升。通過這次畢業(yè)設計，我明白了自己的部分專業(yè)知識相對比較薄弱。自己要學習的東西還有很多，之前是覺得自己什么東西都懂，然而通過這次畢業(yè)設計，我才明白學習是一個長期積累的過程，在今后的工作與生活中都應該不斷的學習，努力提高自己專業(yè)知識和綜合素養(yǎng)。我的心得也就這么多了，總之，不管學會的還是學不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。此外，還得出一個結論:知識必須通過應用才能實現(xiàn)其價值!有些東西以為學會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學會了。在此要感謝我的指導老師對我悉心的指導，感謝老師給我的幫助。在設計過程中，我通過查閱大量有關資料，與同學交流經驗和自學，并向老師請教等方式，使自己學到了不少知識，也經歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。在整個設計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學習工作生活有非常重要的影響。此次畢業(yè)設計的經歷大大提高了我的動手能力，讓我充分感受到在創(chuàng)造過程中探索的困難和成功時的喜悅。雖然這個設計做的并不完美，但是在本次畢業(yè)設計過程中，我所學到的東西將會是今后人生路上不可多得的財富與收獲。

結論首先，必須明確監(jiān)測的目標。監(jiān)測系統(tǒng)的目標是檢測人群密度、行動模式以及潛在的危險行為，以便及早采取預防措施。系統(tǒng)需要能夠識別可能引發(fā)危險或危險行為的行動模式和特征。此外，還需要確定監(jiān)測系統(tǒng)所覆蓋的區(qū)域和人群，以確保系統(tǒng)的有效性和準確性。其次，需要選擇合適的監(jiān)測技術。現(xiàn)有的監(jiān)測技術包括視頻監(jiān)控、無線傳感器網(wǎng)絡、衛(wèi)星圖像等。這些技術各有優(yōu)缺點，應根據(jù)具體情況進行選擇。例如，視頻監(jiān)控系統(tǒng)可以提供實時視頻流，但需要大量的存儲空間和人力資源來分析視頻流。無線傳感器網(wǎng)絡可以提供精確的位置信息和傳感器數(shù)據(jù)，但需要耗費大量的能源來保持網(wǎng)絡連接。衛(wèi)星圖像可以提供大范圍的監(jiān)測能力，但需要考慮天氣條件和圖像分辨率等因素。第三，需要建立有效的數(shù)據(jù)分析和處理方法。監(jiān)測系統(tǒng)需要能夠實時收集和處理大量的數(shù)據(jù)，以便及時發(fā)現(xiàn)異常情況。數(shù)據(jù)分析方法可以包括傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析和機器學習技術，以便對大量數(shù)據(jù)進行自動處理和分類。此外，還需要建立有效的警報和應急響應機制，以便在出現(xiàn)異常情況時及時采取措施。最后，需要考慮隱私和安全問題。監(jiān)測系統(tǒng)需要考慮個人隱私和數(shù)據(jù)安全問題，并采取相應的措施來保護數(shù)據(jù)的安全性和保密性。此外，還需要考慮監(jiān)測系統(tǒng)的使用和管理問題，以確保系統(tǒng)的合法性和公正性。綜上所述，針對室外人群異常聚集的監(jiān)測系統(tǒng)設計需要考慮到監(jiān)測目標、監(jiān)測技術、數(shù)據(jù)處理方法以及隱私和安全問題等關鍵方面，以實現(xiàn)準確、高效、安全和可靠的監(jiān)測。參考文獻[1]陳汗青，萬艷玲，王國剛，數(shù)字圖像處理技術研究進展.工業(yè)控制計算機,2018.26(1):72-74.[2]張廣軍.機器視覺[M].北京:科學出版社,2018.[3]高燕梅.數(shù)字電子技術基礎[M].電子工業(yè)出版社,2018.120-73.[4]趙鵬.機器視覺理論及應用[M]北京:電子工業(yè)出版社,2017.[5]胡耀聰.基于卷積神經網(wǎng)絡的密集場景人數(shù)估計算法研究:[碩士學位論文].合肥:安徽大學圖書館,2018.[6]孫曉云.接口與通信技術原理與應用[J].中國電力出版社，2018.[7]王宗賢.城市公共場所密集人群檢測:[碩士學位論文].北京:北方工業(yè)大學圖書館,2017.[8]袁寶紅，張德祥，張玲君.基于OpenCV的視頻運動目標檢測與跟蹤.計算機系統(tǒng)應用2019.22(5):90-93.[9]李百惠,楊庚.混合高斯模型的自適應前景提取，中國圖象圖形學報,2018:1620-1627.[10]羅雨，王永慶，羅海坤等.基于擴展卡爾曼濾波器的矢量跟蹤算法研究.電子與信息學報2019(6):1400-1405.[11]惠為君.簡述基于單片機ESP8266的智能配網(wǎng)[J].科學與信息化.2021,(15).[12]趙曉玉,李宇,朱新玉,等.一種智能送藥小車的設計研究[J].科技風.2020,(19).DOI:10.19392/ki.1671-7341.202019012.[13]李昭,李華杰,孫建明,等.快遞物流包裝件分揀裝置設計[J].包裝與食品機械.2018,(5).DOI:10.3969/j.issn.1005-1295.2018.05.007.[14]CeratiG,ElmerP,LantzS,etal.TraditionalTrackingwithKalmanFilteronParallelArchitecturesJournalofPhysics:ConferenceSeries,2018.[15]PengweiHua，XiaowuLiu,JiguoYu,NaDang，XiaoweiZhang.Energy-efficientadaptiveslice-basedsecuredataaggregationschemeinWSN[J].ProcediaComputerScience,2018,129.[16]KORTUMK,MOLLERM,HIRNEIBC，etal.Smarteyedata:devdtopahealtO0%ofoundationformedicalrescarchusingSmartDataapplications[J].DerOphthalmologeZeitschriftDerDeutschenOphthalmologischenGescllschaft,2019.[17]RaafiB.DesignandDevelopmentofFuzzy-PIDControllerforFour-wheeledMobileRoboticStability:AC'aseStudyontheUphillRoad[J].PTEKJournalofEngineering,2020，6(2):6.[18]ZhouY,DongW,FYuan，etal.ResearchofOnlineWaterQualityMonitoringSystemBasedonZigbeeNetwork[J].AdvancesinInformatioSciences&ServiceSciences,2019，4(5):255-261.

附錄電路圖源代碼importsensorimportimageimportlcdimportKPUaskpuimporttimefromMaiximportFPIOA,GPIOimportgcfromfpioa_managerimportfmfromboardimportboard_infoimportutimefromboardimportboard_infofrommachineimportTimer,UARTimportRELAY_DriveimportSYN6288_With_Busy_Drive###########################################再次運行刪除模型##########################################try:deltask_fddeltask_lddeltask_feexceptException:passtry:delaexceptException:passgc.collect()###############################################################################################################################################模型加載##################################################內存中模型加載task_fd=kpu.load(0x300000)#加載：人臉檢測模型找到人臉#############################################################################################################################################My--config##############################################SYS_Status='END'People_Num=0#人員數(shù)量THR_People_Num=3#人員數(shù)量閾值###############################################################################################################################################config#################################################anchor=(1.889,2.5245,2.9465,3.94056,3.99987,5.3658,5.155437,6.92275,6.718375,9.01025)#########################################################################################################################################文字顯示######################################################defdraw_string(img,x,y,text,color,scale,bg=None):ifbg:img.draw_rectangle(x-2,y-2,len(text)*8*scale+4,16*scale,fill=True,color=bg)img=img.draw_string(x,y,text,color=color,scale=scale)returnimg############################################################################################################################################Face_Check################################################defFace_Check(img):globaltask_fd#人臉檢測模型globalapeople_num=0#人員總數(shù)code=kpu.run_yolo2(task_fd,img)#人臉檢測模型找到人臉ifcode:foriincode:img.draw_rectangle(i.rect(),color=lcd.RED)people_num=people_num+1returnpeople_num##############################################################################################################################################INIT####################################################lcd.init()#初始化LCDsensor.reset()#復位攝像頭sensor.set_pixformat(sensor.RGB565)#設置攝像頭輸出格式：屏幕使用的是RGB565sensor.set_framesize(sensor.QVGA)#設置攝像頭輸出幀大?。篞VGA--320*240sensor.set_hmirror(1)#水平鏡像sensor.set_vflip(1)#垂直鏡像sensor.run(1)#圖像捕捉功能控制：1--開始抓取圖像0--停止抓取圖像a=kpu.init_yolo2(task_fd,0.5,0.3,5,anchor)#因為使用了YOLO2模型，該模型有專門的初始化函數(shù)，調用初始化函數(shù)初始化模型img_lcd=image.Image()img_face=image.Image(size=(128,128))a=img_face.pix_to_ai()#########################################################################################################################################S-RELAY（語音控制）################################################控制語音模塊--常開接線（繼電器不工作狀態(tài)是開路）fm.register(board_info.PIN_S_Relay_01,fm.fpioa.GPIO0)#注冊IOCtr_S_RELAYCtr_S_RELAY=GPIO(GPIO.GPIO0,GPIO.OUT)S_Relay=RELAY_Drive.RELAY(Ctr_S_RELAY,1)#構建對象:S_RelayS_Relay.Init()#初始化:Relay_01#S_Relay.ON()#繼電器打開#S_Relay.OFF()#繼電器打開##########################################################################################################################################SYN6288(withbusy)##########################################fm.register(board_info.PIN_S_BUSY,fm.fpioa.GPIO1)#映射IO-S_BUSY#PIN_S_BUSYS_BUSY=GPIO(GPIO.GPIO1,GPIO.PULL_UP)#注冊IO-S_BUSYfm.register(board_info.PIN_SRXD_MCU_TX,fm.fpioa.UART1_TX,force=True)#映射串口引腳MCU-TXfm.register(board_info.PIN_STXD_MCU_RX,fm.fpioa.UART1_RX,force=True)#映射串口引腳MCU-RXuart_1=UART(UART.UART1,9600,read_buf_len=10240)VOICE=SYN6288_With_Busy_Drive.SYN6288(uart_1,S_BUSY)#構建對象，默認忙時為高電平VOICE.Init()#播放語音#S_Relay.ON()#VOICE.Send_Data_Handle('people_max')#指令:'people_max'--人群異常聚集，為避免踩踏，請自行離開！#讀忙#VOICE.Read_Busy()#合成/語音--返回"IS_BUSY"否則"NO_BUSY"##############################################################################################################################################KEY######################################################KEY_BOOT--未使用#KEY_SYSfm.register(board_info.PIN_KEY_SYS,fm.fpioa.GPIOHS1)#注冊IO-KEY_SYSKEY_SYS=GPIO(GPIO.GPIOHS1,GPIO.IN,GPIO.PULL_UP)#構建KEY_SYS對象defexit_KEY_SYS_fun(KEY_SYS):#KEY_SYS中斷回調函數(shù)globalS_RelayglobalSYS_Statustime.sleep_ms(10)#消除抖動ifKEY_SYS.value()==0:#確認按鍵被按下ifSYS_Status=='END':S_Relay.ON()#開啟語音SYS_Status='RUN'else:S_Relay.OFF()#關閉語音SYS_Status='END'time.sleep_ms(100)#消除抖動KEY_SYS.irq(exit_KEY_SYS_fun,GPIO.IRQ_FALLING,priority=2)#開啟中斷，下降沿觸發(fā)#KEY1--未使用#KEY2--+fm.register(board_info.PIN_KEY2_IN,fm.fpioa.GPIOHS3)#注冊IO-KEY2KEY2=GPIO(GPIO.GPIOHS3,GPIO.IN,GPIO.PULL_UP)#構建KEY2對象defexit_KEY2_fun(KEY2):#KEY2中斷回調函數(shù)globalSYS_StatusglobalTHR_People_Numtime.sleep_ms(10)#消除抖動ifKEY2.value()==0:#確認按鍵被按下ifSYS_Status=='END':THR_People_Num=THR_People_Num+1ifTHR_People_Num>5:THR_People_Num=1KEY2.irq(exit_KEY2_fun,GPIO.IRQ_FALLING,priority=2)#開啟中斷，下降沿觸發(fā)#KEY3---fm.register(board_info.PIN_KEY3_IN,fm.fpioa.GPIOHS6)#注冊IO-KEY3KEY3=GPIO(GPIO.GPIOHS6,GPIO.IN,GPIO.PULL_UP)#構建KEY3對象defexit_KEY3_fun(KEY3):#KEY3中斷回調函數(shù)globalSYS_StatusglobalTHR_People_Numtime.sleep_ms(10)#消除抖動ifKEY3.value()==0:#確認按鍵被按下ifSYS_Status=='END':THR_People_Num=THR_People_Num-1ifTHR_People_Num<1:THR_People_Num=5KEY3.irq(exit_KEY3_fun,GPIO.IRQ_FALLING,priority=2)#開啟中斷，下降沿觸發(fā)#########################################################################################################################################異常/正常#######################################################Operation(SYS_Status,THR_People_Num,People_Num)Last_People_warning=0defOperation(sys_status,thr_people_num,people_num):globalS_Relay,VOICEpeople_warning=0voice_flag=0ifsys_status=='RUN':#RUNifpeople_num>thr_people_num:voice_flag=1else:passelse:#ENDpass#執(zhí)行ifvoice_flag==1:#人群異常聚集，為避免踩踏，請自行離開！ifVOICE.Read_Busy()=='NO_BUSY':VOICE.Send_Data_Handle('people_max')#指令:'people_max'--人群異常聚集，為避免踩踏，請自行離開！else:pass#############################################################################################################################################main#####################################################clock=time.clock()#新建一個時鐘，用來計算FPSwhile1:clock.tick()#更新時鐘img=sensor.snapshot()#抓取圖片People_Num=Face_Check(img)#調用人臉檢測函數(shù)Operation(SYS_Status,THR_People_Num,People_Num)#執(zhí)行函數(shù)#顯示：系統(tǒng)狀態(tài)img=draw_string(img,2,0,'SYS_Status:%sTHR_People_Num(1-5):%dPeople_Num:%d'%(SYS_Status,THR_People_Num,People_Num),color=lcd.BLACK,scale=1,bg=lcd.WHITE)fps=clock.fps()#計算：FPSprint("%2.1ffps"%fps)#打?。篎PSa=lcd.display(img)#顯示：LCDgc.collect()#內存回收#kpu.memtest()#a=kpu.deinit(task_fe)#a=kpu.deinit(task_ld)#a=kpu.deinit(task_fd)####################################################################################################'''文件名稱:1路繼電器驅動文件型號：5V繼電器版本:v1.0日期：2023.02.17作者: