按照自己的需求在树莓派上灵活使用OpenCV

视频教程

换源

• 查看系统版本（我的是bullseye），终端输入： lsb_release -a

• 编辑 /etc/apt/sources.list 文件，注释掉其中所有内容，输入（注意版本号）：

  deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ bullseye main non-free contrib rpi

• 编辑 /etc/apt/sources.list.d/raspi.list 文件，注释掉其中所有内容，输入（注意版本号）：

  deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ bullseye main

• 更新，终端输入： sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

安装依赖

• 安装等下要用到的工具，终端输入： sudo apt-get install build-essential cmake unzip pkg-config

• 安装一些视频、图像处理库，终端分别输入：

  $ sudo apt-get install libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev
  $ sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev
  $ sudo apt-get install libxvidcore-dev libx264-dev
  

• 安装GUI后端，终端输入： sudo apt-get install libgtk-3-dev

• 安装一个可以减少GTK警告的包，终端输入：sudo apt-get install libcanberra-gtk*

• 安装两个数值优化的包，终端输入：sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran

编译

• 下载相同版本的opencv和opencv_contrib压缩包，解压到用户目录下，顺手将两个目录重命名为opencv和opencv_contrib

• 然后终端输入以下命令：

  $ cd ~/opencv
  $ mkdir build
  $ cd build
  $ cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
  -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
  -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_contrib/modules \
  -D ENABLE_NEON=ON \
  -D ENABLE_VFPV3=ON \
  -D BUILD_TESTS=OFF \
  -D OPENCV_ENABLE_NONFREE=ON \
  -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=OFF \
  -D BUILD_EXAMPLES=OFF ..
  

  • 解释各参数含义：
    • CMAKE_BUILD_TYPE 这个参数指定了编译的类型。在这里是RELEASE，意味着代码会被优化以获得最佳性能
    • CMAKE_INSTALL_PREFIX 这个参数指定了安装目录，即在编译完成后安装的文件将被放置到/usr/local目录下
    • OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH 这个参数指定了额外的模块路径，用于指定OpenCV额外模块的位置
    • ENABLE_NEON 这个参数启用了NEON指令集的优化，NEON是ARM处理器的SIMD指令集，用于加速图像和信号处理操作
    • ENABLE_VFPV3 这个参数启用了VFPv3浮点运算优化，VFPv3是ARM处理器的浮点运算单元，用于提高浮点运算性能
    • BUILD_TESTS 这个参数禁用了测试的构建，意味着在编译时不会构建测试代码
    • OPENCV_ENABLE_NONFREE 这个参数启用了非免费模块，包括SIFT和SURF等专利算法
    • INSTALL_PYTHON_EXAMPLES 这个参数禁用了Python示例的安装
    • BUILD_EXAMPLES 这个参数禁用了示例的构建，意味着在编译时不会构建示例代码

• 在正式编译前需要扩大交换空间，因为默认只有100MB内存，想使用4个核心编译的话一般需要2GB内存。故编辑 /etc/dphys-swapfile，将 100 改为 2048，保存退出后还需要重启交换空间的服务：

  $ sudo /etc/init.d/dphys-swapfile stop
  $ sudo /etc/init.d/dphys-swapfile start
  

• 终端输入 make -j4 开始编译，过程比较久，若遇到编译中断的情况可以只使用 make 来编译

• 安装，终端输入：

  $ sudo make install
  $ sudo ldconfig
  

• 最后别忘了修改 /etc/dphys-swapfile，将交换空间改回来。因为tf卡读写次数有限，过大的交换空间会加速tf卡的报废

测试

python

• 终端输入 export PYTHONPATH=$PYTHONPATH:/usr/local/lib/python3.9/site-packages后即可使用（注意自己python的版本）

c++

• 新建demo目录，进入后新建build目录、CMakeLists.txt和main.cpp：

  $ mkdir build
  $ cd build 
  $ mkdir build
  $ touch CMakeLists.txt
  $ touch main.cpp
  

• CMakeLists.txt内容:

  cmake_minimum_required(VERSION 3.10)
  
  project(demo)
  
  add_executable(demo main.cpp)
  
  find_package( OpenCV 4 REQUIRED )
  
  include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS} "include")
  
  target_link_libraries(demo ${OpenCV_LIBS})
  

• main.cpp内容:

  #include <opencv2/opencv.hpp>
  using namespace cv;
  
  int main (int argc, char *argv[])
  {
      Mat img = imread(argv[1], -1);
      imshow("demo", img);
      waitKey(0);
  
      return 0;
  }
  

• 进入build目录，编译：

  $ cd build
  $ cmake ..
  $ make
  

• 运行可执行文件demo即可，运行时应传入图片路径，比如： ./demo ~/img.jpg