[Raspberry Pi]在Pi上編譯 OpenCV 和多語言支援(C++&Python2,3) (2019/9/20更)

[前言]

Raspberry Pi大約是我高中所推出的新產品

當時很榮幸能遇到一位相當有眼光的老師

帶領我們玩了大約一年的這塊強大的板子

想當初的科展，我跟同學製作了霹靂燈的小小專題

當然 這題目真的沒甚麼 我不否認

但那些評審教授們完完全全看都不想看的感覺

甚至給我的感覺是不屑的

結果現在大學都快畢業了

全世界都在物聯網物聯網

不知道那些教授們現在過得如何

Raspberry Pi的優勢真的很多

他作為一個基礎的產品真的相當優異

而現在 他也進階到了第三版本

效能有了大幅的提升(雖然還是不怎麼高)

這使得他能做的處理與運算又更多了

這次 就把OpenCV安裝上去吧!

[該準備的東西]

1.可正常使用的PI (可使用SSH連線與網路功能) (以下都簡稱PI)
2.你現在正在使用的電腦

PI的安裝過程就不詳述了

[Step by Step]

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參考了一下 pyimagesearch 的文章
修正了一些該安裝的libs 以及補安裝一些東西 (用黃色標記)
有需要使用Python virtual environment 的人可以點進去看
我是不太需要拉 .. (因為我不太會用虛擬環境)
-2019/9/19

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更新PI

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

安裝小插件提升效率

sudo apt-get install htop //加強版的top(工作管理員)
// 新版OS已內建
sudo apt-get install tightvncserver //VNC server

安裝必要lib

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config
sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
sudo apt-get install libgtk-3-dev //新增

安裝相關的lib

sudo apt-get install libjpeg-dev libtiff5-dev libjasper-dev libpng12-dev
sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev
sudo apt-get install libxvidcore-dev libx264-dev
sudo apt-get install libgdk-pixbuf2.0-dev libpango1.0-dev //新增
sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran
sudo apt-get install python-dev python3-dev  // python

pip install numpy
pip3 install numpy
//numpy建議採用pip安裝

取得OpenCV 和 OpenCV Contrib

git clone https://github.com/opencv/opencv.git
cd opencv
git checkout 4.1.1

git clone https://github.com/opencv/opencv_contrib.git
cd opencv_contrib
git checkout 4.1.1
//可自行更改下載路徑 但別自己忘記了

建議這裡真的要確定兩個版本是一樣然後是你想要的版本

編譯OpenCV

//進入opencv 並新增build資料夾
cd opencv
mkdir build
cd build

//cmake參數 可依照個人需求作增減
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release \
-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_contrib/modules \
-D BUILD_opencv_python2=ON \
-D BUILD_opencv_python3=ON \
-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=OFF \
-D INSTALL_C_EXAMPLES=OFF \
-D BUILD_EXAMPLES=OFF \
-D ENABLE_NEON=ON \
-D ENABLE_VFPV3=ON \
-D OPENCV_ENABLE_NONFREE=ON \
-D CMAKE_SHARED_LINKER_FLAGS=-latomic \
-D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=YES ..
//參數應該都滿好理解的 
//OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH 要指到剛剛下載opencv_contrib的資料夾 特別注意!
//新增5個新flag

CMake執行的時間大約5分鐘以內
如果執行正確 下面會有configured successfully和generated successfully的字樣
但還需特別檢查幾個部分
1.確認OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH是正確的 且版本與下載的OpenCV相符

2.Python2與3的各個路徑都是正確的
這裡主要檢查每個項目後面都是有路徑的 基本上這樣就沒問題

3.檢查GTK與 Non-free

新版的OpenCV似乎抓不到2.0版本的gtk 導致後續的編譯錯誤

以及Non-free algorithms是YES

4.檢查有最後這兩個done

確認無誤後就可以往下一步走了

make -j4  //多核編譯 可能需要加大SWAP記憶體 [註1]
//這個需要編譯一段時間 可以先去做別的事
sudo make install
sudo ldconfig
//需要c++環境的跳至[註2]

Done!
到這裡就完成編譯的工作了

接下來要來檢查是否安裝成功
C++檢查

pkg-config --modversion opencv
>> 3.3.0
//若安裝正確會回傳OpenCV的版本

新版本似乎無法直接連結 需要額外的一些指令

Python2檢查

python
import cv2
cv2.__version__
>> 3.3.0

Python3檢查

python3
import cv2
cv2.__version__
>> 3.3.0

一切正常的話那就大功告成拉
一次編譯 多語言都可以用
省時又省力!

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[Update]

陸陸續續滿多人反映根據文章編譯會出錯

剛好最近Pi 4新推出 我也入手了一台

這幾天會更新一下 OpenCV 4.1.1 w/ Raspberry Pi 4 編譯心得與一些修正建議

-2019/9/19

[註1]

如果你使用make -j4發生記憶體不足的錯誤 試試下面的解法 

(1) 不要加-j4 直接make看看

(2) 參考下列指令增加虛擬記憶體

sudo nano /etc/dphys-swapfile

//找到這行將SWAPSIZE更改為1024
# CONF_SWAPSIZE=100
CONF_SWAPSIZE=1024

//ctrl+x, y, enter離開

//重啟SWAP
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile stop
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile start

//完成後可以用htop看看是否有改成功 上方swp應該要等於1G

[註2]

網路上搜尋到cv-tricks的一篇文章
雖然是裝在ubuntu上但補那些指令之後c++就可以正常編譯了 以下指令接續make完成無誤之後

//安裝lib
sudo make install
sudo sh -c 'echo "/usr/local/lib" >> /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf'
sudo ldconfig

//修改opencv4.pc 在includedir_old這行後面補上一個2
sudo nano ~/opencv/build/build/unix-install/opencv4.pc
//includedir_old=${prefix}/include/opencv4/opencv
includedir_old=${prefix}/include/opencv4/opencv2
//ctrl+x, y, enter離開

//重新連結
cd /usr/local/lib/
mkdir pkgconfig
sudo cp ~/opencv/build/unix-install/opencv4.pc /usr/local/lib/pkgconfig/

//更新環境變數PKG_CONFIG_PATH
sudo nano ~/.bashrc
//在此檔案的最下方加入這兩行
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH
//ctrl+x, y, enter離開

//重新讀取一次
source ~/.bashrc

這樣子應該就沒有問題了 順便附上c++編譯的指令

g++ -std=c++11 HelloWorld.cpp `pkg-config --libs --cflags opencv4` -o result
//自行修改檔名