以前のコンピューターはキーボードとマウスから入力情報を取得していましたが、今では画像やビデオからの情報を処理できるように進化しています。画像から情報を抽出、分析、理解するコンピュータ（マシン）の機能は、コンピュータビジョンと呼ばれます。近年、コンピュータビジョンの機能は、人や物を認識するだけでなく、その性質を分析したり、感情を読み取ったりするのに十分なほど洗練されています。これらはすべて、新しい画像で情報を探すことができるように、アルゴリズムが多くの類似した画像でトレーニングされたディープラーニング/ AIの助けを借りて可能になりました。今日、このテクノロジーは、セキュリティ、ホスピタリティ、さらには金融決済ポータルでも使用できるほど信頼性が高くなっています。
コンピュータビジョンで最も一般的に使用されるライブラリはOpenCVです。 Intelのクロスプラットフォームライブラリを無料で使用できるオープンソースです。つまり、Windows、Mac、Linuxなどのすべてのオペレーティングシステムで動作する可能性があります。 WindowsへのOpenCVのインストールについてはすでに説明し、WindowsでPythonOpenCVを使用していくつかの画像操作も行いました。今日は、OpenCV4ライブラリをRaspberry Pi 3にインストールして、コンピュータービジョンアプリケーションで使用できるようにする方法を学びます。これにより、OpenCVをPiのようなポータブルデバイスで実行して、さまざまな可能性への扉を開くことができます。それでは始めましょう
OpenCVをPiにインストールすることは、主に非常に時間がかかり、エラーに遭遇する可能性が高いため、困難なプロセスです。そのため、私が抱えていた困難に基づいて、このチュートリアルをできるだけシンプルで有益なものにし、同じ問題に直面しないようにしました。このチュートリアルを書いている時点で、OpenCVはすでに3か月前に4.0.1バージョンをリリースしていますが、新しいバージョンのコンパイルに問題があったため、以前のバージョンである4.0.0を使用することにしました。
前提条件
話を始める前に、Raspberry PIに最新のOSがすでにインストールされており、SSH経由でアクセスできることを前提としています。そうでない場合は、先に進む前に「RaspberryPi入門」チュートリアルに従ってください。ここでは、Raspberry Pi3にインストールされているRasbianStretchを使用してい ます。
RaspberryPIにOpenCVをインストールするPip
ご存知のとおり、Pythonにはpipと呼ばれる独自のパッケージマネージャーがあり、Python用のライブラリを簡単に追加できます。はい、PIPを使用してPiに数分以内にopenCVをインストールする方法もありますが、残念ながら、私や他の多くの人にとってはうまくいきませんでした。また、pipを介してインストールしても、OpenCVライブラリを完全に制御することはできませんが、それでも最速の方法を探している場合は、これも試してみてください。
pipがpiにインストールされ、最新バージョンにアップグレードされていることを確認してください。次に、端末で次のコマンドを1つずつ入力します
sudo apt-get install libhdf5-dev libhdf5-serial-dev sudo apt-get install libqtwebkit4 libqt4-test sudo pip installopencv -contrib-python
これにより、PiにOpenCVがインストールされます。この手順で成功した場合は、チュートリアルをスキップして手順13までスクロールし、OpenCVがPythonで正しくインストールされているかどうかを確認できます。それ以外の場合は、深呼吸して、以下のチュートリアルに従ってください。
CMakeを使用してRaspberryPiにOpenCV4をインストールする
この方法では、OpenCVのソースパッケージをダウンロードし、CMakeを使用してRaspberryPiでコンパイルします。同じマシンで異なるバージョンのPythonまたはOpenCVを使用できるように、仮想環境にOpenCVをインストールする傾向がある人もいます。しかし、私はこの記事を短くしたいと思っており、またすぐにそれが必要になるとは思わないので、それを選択していません。
ステップ1：始める前に、システムが現在のバージョンに更新されていることを確認しましょう。これを行うには、次のコマンドを入力します
sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
これにより、最新のパッケージが利用可能な場合はダウンロードしてインストールする必要があります。このプロセスには15〜20分かかりますので、お待ちください。
ステップ2：次のステップでCMakeをダウンロードできるように、apt-getパッケージを更新する必要があります
sudo apt-get update
ステップ3： apt-getソフトウェアをアップグレードしたら、以下のコマンドを使用してCMakeパッケージをダウンロードしてインストールできます
sudo apt-get install build-essential cmake unzip pkg-config
CMakeのインストール中の画面は次のようになります
ステップ4：次に、以下のコマンドを使用してpython3開発ヘッダーをインストールします
sudo apt-get install python3-dev
鉱山にはすでに設置されているので、このように表示されます。
ステップ5：次のステップは、GitHubからOpenCVZipファイルをダウンロードすることです。次のコマンドを使用して同じことを行います
wget -O opencv.zip
ご覧のとおり、バージョン4.0.0をダウンロードしています。
ステップ6： OpenCVには、OpenCVcontribと呼ばれるものを簡単に開発するのに役立つPython用のビルド済みパッケージがいくつかあります。それでは、以下に示す同様のコマンドを使用して、それもダウンロードしましょう。
wget -O opencv_contrib.zip
この時点で、「opencv-4.0.0」と「opencv-contrib-4.0.0」という名前の2つのzipファイルをホームディレクトリにダウンロードしているはずです。念のためチェックしてみてください。
手順7：次のコマンドを使用して、opencv-4.0.0zipファイルを解凍します。
opencv.zipを解凍します
ステップ8：同様に、コマンドラインを使用してopencv_contrib-4.0.0を抽出します
opencv_contrib.zipを解凍します
ステップ9： OpenCVが機能するには、前提条件としてnumpyが必要です。それでは、以下のコマンドを使用してインストールしましょう。
pip install numpy
ステップ10：これで、ホームディレクトリに「opencv-4.0.0」と「opencv_contrib-4.0.0」という名前の2つのディレクトリができました。次のステップは、Opencvライブラリをコンパイルすることです。これを行うには、opencv-4.0.0ディレクトリ内に「build」という新しいディレクトリを作成する必要があります。以下のコマンドに従って同じことを行います
cd〜 / opencv mkdir build cd build
ステップ11：ここで、OpenCV用のCMakeを実行する必要があります。これは、OpenCVのコンパイル方法を構成できる場所です。パス 「〜/ opencv-4.0.0 / build」に いることを確認してください 。 次に、以下の行をコピーして、ターミナルウィンドウに貼り付けます
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE = RELEASE \ -D CMAKE_INSTALL_PREFIX = / usr / local \ -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH =〜/ opencv_contrib-4.0.0 / modules \ -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..
エラーなしで 構成され 、以下に示すように「 構成完了」 および 「生成完了」 というテキストが表示されます。
このプロセスでエラーが発生した場合は、適切なパスを入力し、ホームディレクトリパスに「opencv-4.0.0」と「opencv_contrib-4.0.0」という名前の2つのディレクトリがあることを確認してください。
ステップ12：これは最も時間のかかるステップです。再度、パス「〜/ opencv-4.0.0 / build」にいることを確認し、次のコマンドを使用してOpenCVをコンパイルします。
–j4を作成します
これにより、OpenCVの構築が開始され、進捗状況をパーセンテージで確認できます。このプロセスには約3〜4時間かかります。完全に構築されると、上記のような画面が表示されます。
コマンド「 make–j4 」は、4つのコアすべてを利用してOpenCVをコンパイルします。99％の割合で、プロセスが完了するまでに時間がかかりすぎて辛抱強く待つことに気付く人もいるかもしれません。
私にとっては、1時間待っても機能しなかったため、プロセスを中止し、 「make –j1」 を使用して再度ビルド する必要が あり、機能しました。make –j1を使用すると、piの単一コアのみが使用され、make j4よりも時間がかかるため、ほとんどのコンパイルはmake j4によって行われるため、make j4を使用してから、makej1を使用することをお勧めします。
ステップ13：このステップに到達した場合、それはプロセスを通過したことです。最後のステップは、次のコマンドを使用して libopecv をインストールすることです。
apt-getをsudoのインストールはlibopencv -dev python- OpenCVのを
ステップ14：最後に、簡単なpythonスクリプトを実行して、ライブラリが正常に追加されたかどうかを確認できます。pythonと入力し、以下に示すように 「importcv2」 を試してください。これを行ってもエラーは発生しません。
この画面が表示されたら、考えているOpenCVプロジェクトを続行できます。OpenCVを使い始めたばかりの場合は、この基本的なOpenCVチュートリアルを調べることもできます。他の画像処理チュートリアルも確認してください。
この記事がRaspberryPiへのOpenCVのインストールに役立つことを願っています。問題が発生した場合は、コメントセクションに投稿してください。解決に向けて最善を尽くします。さらに技術的な質問については、フォーラムを使用してみることもできます。