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•ELECTRONICS WORLD ・技术交流
互联网背景下，针对传统监控耗内
存，成本高，无云端查看等问题，分别
借助MATLAB 和C 语言软件的强大编程
优势，通过调用内置特殊函数，实现了
图片的捕获与转化，并利用作差和灰度
算法对图像矩阵进行分析比对，捕捉异
样图像，据此判断环境异常，同时实现
自动报警和发送邮件操作。
1.引言
随着科技的飞速发展和人们生活
水平的日益提高，家庭监控已成为大众
居家的必要选择，其主要用于防小偷
或火灾等突发状况。目前，市面监控主
要有两种模式：一是红外探测器（刘荣
章，智能家用监控机器人的研制：黑龙
江科技信息，2006；孙韩，家庭红外报
警器的设计：通讯世界，2015；吴伟，
黄俊，曹阳，基于红外焦平面探测器的
红外监控系统设计：单片机嵌入式系统
应用，2015），二是门磁探测器（吴天
赐，看家神器：守护家庭安全：大众用电，2016；王青峰，魏平俊，方向前，智能家居安防系统防盗探测器的设计：中国高新技术企业杂志，2007）。尽管二者在一定程度上都能监控小偷和火灾，但也存在诸多弊端：首先，红外线传感器是利用人体和环境温度差值来判断，因此对温度十分敏感，如在炎热夏天实现，难度极大；其次，无论是红外传感器还是门磁探测器，
都需要被安装在固定地方，故灵活性不
够。因此，我们有必要另辟蹊径来解决上
述问题。众所周知，Matlab 和C 语言作为
两款世界流行的科学计算编程软件，具有
操作简单、界面友好和功能超强大的数值
将已获取图像进行数学矩阵转化。对于C 语言编程，可利用IplImage 和DoPyrDown 函数初始化两个图像数组，运用Opencv 库函数中的cvCreateCamera-Capture 函数调用PC 摄像头捕获实时画面，并通过cvCopy 函
数将已获取的连续两张图片存入初始化数组。图1 系统工作流程图3.2  图片比对 为实现拍照图片精准比对，两种编程均采用作差与灰度算法。图片比对的本质实为对应矩阵的比较，因此在完成图片转化基础上，将对应元素相减后再求和，最后通过比较总和大小，确定差异阈值（由实验确定）。同时，被监测的物体易受到外界环境的影响（如阳光），故采用灰度算法将此类变化的影响降到最低，甚至忽略不计。3.3  实验阈值确定、警报触发与邮件发送确定系统阈值条件，可避免环境变化引起的误报。为此，我们通过多组实验和程序调试，最终确定了系统的实验阈值，详见程序调试及运行结果部分。互联网背景下，当系统检测比对结果大于实验阈值，即可判定为环境异常（如小偷潜入），程序会立刻触发警报，并通过网络向主人手机推送邮件。此处我们以C 语言编程为例，主要通过C++及SMTP 协议实现，
以网易邮箱作为发送邮箱，其服务器地址为Smtp.163 。首先与服务器建立连接，调用Gethostbyname 函数得到服务器地址，将Smtp.163 作为参数传入，保存返回的Hostent 结构地址，初始化Sin_addr.S_un.S_addr 成员，端口写成25，然后进行连接Con-nect ，连接之后就即可向户主的手机上发送邮件了。如成功发送，系统会返回235成功信息。此外，为对通信进行加密，系统采用base64
编码实现对用户名和密码的加密处理。图2 正常情况下运行结果(H=768344)基于Matlab 和C 语言编程的家
用监控系统设计河北农业
大学渤海学院  张宪贵  薛  凝  呼雨蝶王宏玉  赵芷炜  张志彬计算、程序设计与开发、集成与对接等诸多优点，备受科研工作者和工科大学生们的青睐。如我们能够借助该软件优势，将上述现实问题抽象成数学模型，对其进行程序编程、调用，并能与监控实物相结合，有望设计出一款可用于家庭安全的监控系统，这不仅仅有助于提高大学生对软件编程能力的掌握，而且有助于培养其创新创业能力和科学探索精神。
2.设计理念及流程图
本系统分别独立采用Matlab 软件和C 语言，结合PC 端摄像头，通过调用内置特殊函数，实现图片的捕获、显示与转化，并利用作差法和灰度算法对已获取图像进行数学转化与比对分析，实现异样图像捕捉，据此判断家中是否异常，并在异常情况下调用Playsound 和Sendemail 等特殊函数实现自动报警和发送邮件操作，其工作原理如图1所示。
3.系统开发过程及关键步骤c语言编程软件是系统软件吗
3.1  图片捕获与转化
为同步实现监控拍照及图片的连续捕获与转化，Matab 编程可采用For 循环和Getsnapshot 函数实现连续拍照与图像捕获，再利用Imshow 函数

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