Раньше компьютер получал входную информацию с клавиатуры и мыши, теперь они эволюционировали, чтобы иметь возможность обрабатывать информацию из изображений и видео. Способность компьютера (машины) извлекать, анализировать и понимать информацию из изображения называется компьютерным зрением. В последние годы возможности компьютерного зрения стали достаточно сложными, чтобы не только распознавать людей / объекты, но также анализировать их природу или читать даже их эмоции. Все это стало возможным с помощью глубокого обучения / искусственного интеллекта, когда алгоритм обучался с множеством похожих изображений, чтобы он мог искать информацию в новом изображении. Сегодня эта технология стала достаточно надежной, чтобы ее можно было использовать в сфере безопасности, гостеприимства и даже на порталах финансовых платежей.
Наиболее часто используемая библиотека для компьютерного зрения - OpenCV. Это открытый исходный код, позволяющий бесплатно использовать кроссплатформенную библиотеку от Intel, что означает, что он может работать в любой операционной системе, такой как Windows, Mac или Linux. Мы уже объяснили установку OpenCV в Windows, а также выполнили некоторые манипуляции с изображениями с помощью Python OpenCV в Windows. Сегодня мы узнаем, как установить библиотеку OpenCV4 на Raspberry Pi 3, чтобы мы могли использовать ее для приложений компьютерного зрения. Это позволит OpenCV работать на портативном устройстве, таком как Pi, открывая двери для многих возможностей. Итак, приступим
Установка OpenCV на Pi - сложный процесс, главным образом потому, что он занимает очень много времени и высока вероятность наткнуться на ошибку. Поэтому я сделал это руководство как можно более простым и информативным, основываясь на моих трудностях и убедившись, что вы не сталкиваетесь с тем же. На момент написания этого руководства OpenCV уже выпустила версию 4.0.1 три месяца назад, но я решил придерживаться предыдущей версии, то есть 4.0.0, поскольку у новой версии были проблемы с компиляцией.
Предпосылки
Прежде чем мы углубимся, я предполагаю, что вы уже установили последнюю версию ОС на свой Raspberry PI и имеете доступ к ней через SSH. Если нет, перед продолжением следуйте руководству «Начало работы с Raspberry Pi». Здесь я использую Rasbian Stretch, установленный на Raspberry Pi 3.
Пип Установка OpenCV на Raspberry PI
Как мы все знаем, у python есть собственный менеджер пакетов под названием pip, который можно использовать для простого добавления библиотек для python. И да, есть также способ использовать PIP для установки openCV за считанные минуты на Pi, но, к сожалению, это не сработало для меня и многих других. Кроме того, установка через pip не позволяет нам получить полный контроль над библиотекой OpenCV, но все же, если вы ищете самый быстрый способ, вы также можете попробовать это.
Убедитесь, что pip установлен на вашем пи и обновлен до последней версии. Затем введите следующие команды на своем терминале одну за другой
sudo apt-get install libhdf5-dev libhdf5-serial-dev sudo apt-get install libqtwebkit4 libqt4-test sudo pip install opencv-contrib-python
Это должно установить OpenCV на ваш Pi. Если вы успешно выполнили этот шаг, вы можете пропустить руководство и перейти к шагу 13, чтобы проверить, правильно ли установлен OpenCV с python. Или сделайте глубокий вдох и начните следовать руководству, приведенному ниже.
Установка OpenCV 4 на Raspberry Pi с помощью CMake
В этом методе мы загрузим исходный пакет OpenCV и скомпилируем его на Raspberry Pi с помощью CMake. Некоторые люди склонны устанавливать OpenCV в виртуальной среде, чтобы они могли использовать разные версии python или OpenCV на одном компьютере. Но я не выбираю этого, так как я хотел бы, чтобы эта статья была короткой, а также я не вижу в ней необходимости в ближайшее время.
Шаг 1. Прежде чем мы начнем, убедитесь, что система обновлена до текущей версии, для этого введите следующую команду
sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
Это должно загрузить все последние пакеты, если они доступны, и установить их. Процесс займет 15-20 минут, так что подождите.
Шаг 2. Затем нам нужно обновить пакет apt-get, чтобы мы могли загрузить CMake на следующем шаге.
sudo apt-get update
Шаг 3. После обновления программного обеспечения apt-get мы можем загрузить и установить пакет CMake, используя следующую команду.
sudo apt-get install build-essential cmake unzip pkg-config
Ваш экран будет выглядеть примерно так, как показано ниже, во время установки CMake
Шаг 4: Затем установите заголовки разработки python 3, используя следующую команду
sudo apt-get install python3-dev
У меня он уже установлен, поэтому он отображает что-то вроде этого.
Шаг 5: Следующим шагом будет загрузка Zip-файла OpenCV с GitHub. Используйте следующую команду, чтобы сделать то же самое
wget -O opencv.zip
Как видите, мы загружаем версию 4.0.0.
Шаг 6: OpenCV имеет несколько предварительно собранных пакетов для python, которые помогут нам в разработке более простого материала, называемого вкладом OpenCV. Так что давайте также загрузим это, используя аналогичную команду, показанную ниже.
wget -O opencv_contrib.zip
На этом этапе вы должны были загрузить два zip-файла с именами «opencv-4.0.0» и «opencv-contrib-4.0.0» в свой домашний каталог. Можете проверить на всякий случай, если хотите быть уверенным.
Шаг 7: Давайте распакуем zip-файл opencv-4.0.0, используя следующую команду.
разархивировать opencv.zip
Шаг 8: Аналогичным образом извлеките opencv_contrib-4.0.0 с помощью командной строки.
распаковать opencv_contrib.zip
Шаг 9: OpenCV требует numpy в качестве предварительного условия для работы. Итак, давайте установим его, используя следующую команду.
pip install numpy
Шаг 10: Теперь у нас будет два каталога с именами «opencv-4.0.0» и «opencv_contrib-4.0.0» в нашем домашнем каталоге. Следующим шагом будет компиляция библиотеки Opencv, для этого нам нужно создать новый каталог под названием «build» внутри каталога opencv-4.0.0. Следуйте приведенным ниже командам, чтобы сделать то же самое
cd ~ / opencv mkdir build cd build
Шаг 11: Теперь нам нужно запустить CMake для OpenCV. Это место, где мы можем настроить способ компиляции OpenCV. Убедитесь, что вы находитесь в пути «~ / opencv-4.0.0 / build». Затем скопируйте приведенные ниже строки и вставьте в окно терминала.
CMake -D CMAKE_BUILD_TYPE = RELEASE \ -D CMAKE_INSTALL_PREFIX = / USR / местные \ -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH = ~ / opencv_contrib-4.0.0 / модули \ -D ENABLE_NEON = ON \ -D ENABLE_VFPV3 = ON \ -D BUILD_TESTS = OFF \ -D WITH_TBB = OFF \ -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES = OFF \ -D BUILD_EXAMPLES = OFF..
Он должен быть настроен без каких-либо ошибок, и вы должны увидеть текст « Настройка завершена» и «Создание завершено», как показано ниже.
Если вы получите какую-либо ошибку в этом процессе, убедитесь, что вы ввели правильный путь и у вас есть два каталога с именами «opencv-4.0.0» и «opencv_contrib-4.0.0» в пути к домашнему каталогу.
Шаг 12: Это самый трудоемкий шаг. Снова убедитесь, что вы находитесь в пути «~ / opencv-4.0.0 / build», и используйте следующую команду для компиляции OpenCV.
Сделать –j4
Это приведет к созданию OpenCV, и вы сможете увидеть прогресс в процентах. Процесс займет около 3-4 часов, и если он будет полностью построен, вы должны увидеть экран, подобный приведенному выше.
Команда « make –j4 » использует все четыре ядра для компиляции OpenCV. При процентном соотношении 99% некоторым людям может потребоваться слишком много времени для терпеливого завершения процесса, и он должен быть завершен.
Для меня это не сработало даже после часа ожидания, поэтому мне пришлось прервать процесс и построить его снова, используя «make –j1», и это сработало. Использование make –j1 использует только одно ядро pi, и это займет больше времени, чем make j4, поэтому рекомендуется использовать make j4, а затем использовать make j1, поскольку большая часть компиляции будет выполняться make j4.
Шаг 13: Если вы достигли этого шага, значит, вы прошли через процесс. Последним шагом будет установка libopecv с помощью следующей команды.
sudo apt-get install libopencv -dev python- opencv
Шаг 14: Наконец, вы можете проверить, успешно ли добавлена библиотека, запустив простой скрипт Python. Введите python и попробуйте «import cv2», как показано ниже. При этом вы не должны получать никаких сообщений об ошибках.
Если вы получили этот экран, вы можете продолжить работу с любым проектом OpenCV, который у вас есть. Если вы только начинаете работать с OpenCV, вы также можете изучить это базовое руководство по OpenCV. Также ознакомьтесь с другими нашими руководствами по обработке изображений.
Надеюсь, эта статья смогла помочь вам в установке OpenCV на Raspberry Pi, если у вас возникнут проблемы, опубликуйте их в разделе комментариев, и я сделаю все возможное, чтобы решить эту проблему. Вы также можете попробовать воспользоваться нашим форумом для получения дополнительных технических вопросов.