OpenCV

[References]

https://webnautes.tistory.com/916

Required Package Installation

Package List Update

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get upgrade

build-essential & cmake

build-essential 패키지 : C/C++ 컴파일러와 관련 라이브러리, make 같은 도구들이 포함

cmake : 컴파일 옵션이나 빌드된 라이브러리에 포함시킬 OpenCV 모듈 설정 등을 위해 필요

$ sudo apt-get install build-essential cmake pkg-config git

Image Package

특정 포맷의 이미지 파일을 불러오거나 기록하기 위해 필요한 패키지들

$ sudo apt install libjpeg-dev libtiff-dev libjasper-dev libpng-dev libwebp-dev libopenexr-dev

Video Package

특정 코덱의 비디오 파일을 읽어오거나 기록하기 위해 필요한 패키지들

$ sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libxvidcore-dev libx264-dev libxine2-dev libdc1394-22-dev

Video4Linux

Video4Linux : 리눅스에서 실시간 비디오 캡처를 지원하기 위한 디바이스 드라이버와 API를 포함

$ sudo apt-get install libv4l-dev v4l-utils

GStreamer

GStreamer : 비디오 스트리밍을 위한 라이브러리

$ sudo apt-get install libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev

libgtk2.0

OpenCV에서는 highgui 모듈 사용을 통해 자체적으로 윈도우를 생성하여 이미지나 비디오를 보여줄 수 있음.

GUI(윈도우 생성)를 위해 'gtk' 또는 'qt'를 선택해서 사용 가능

$ sudo apt-get install libgtk2.0-dev

그 외 libgtk-3-dev, libqt4-dev, libqt5-dev 선택 가능

$ sudo apt install libgtk-3-dev libqtgui4 libqtwebkit4 libqt4-test python3-pyqt5

OpenGL support Libaray

OpenGL 지원하기 위해 필요한 라이브러리

$ sudo apt-get install mesa-utils libgl1-mesa-dri libgtkgl2.0-dev libgtkglext1-dev

OpenCV Optimization Libaray

OpenCV 최적화를 위해 사용되는 라이브러리

$ sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran libeigen3-dev liblapacke-dev

$ sudo apt install libhdf5-dev libhdf5-103

python2.7-dev & python3-dev & Numpy

python2.7-dev, python3-dev : OpenCV-Python 바인딩을 위해 필요한 패키지

Numpy : 매트릭스 연산 등을 빠른 속도로 처리

$ sudo apt-get install python2.7-dev python3-dev python-numpy python3-numpy python3-pip

OpenCV settings, compilation, installation

소스 코드를 저장할 임시 디렉토리를 생성, 이동, 진행

pi@raspberrypi:~ $ mkdir opencv

pi@raspberrypi:~ $ cd opencv

OpenCV 4.1.2 소스 코드를 다운로드 받아 압축 해제

$ wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/4.1.2.zip

$ unzip opencv.zip

opencv_contrib(extra modules) 소스 코드를 다운로드 받아 압축 해제

SIFT, SURF 등을 사용하기 위해 필요

$ wget -O opencv_contrib.zip https://github.com/opencv/opencv_contrib/archive/4.1.2.zip

$ unzip opencv_contrib.zip

생성된 디렉토리 확인

pi@raspberrypi:~/opencv $ ls -d */

opencv-4.1.2 opencv_contrib-4.1.2

opencv-4.1.2 디렉토리로 이동

build 디렉토리를 생성

build 디렉토리로 이동합니다.

pi@raspberrypi:~/opencv $ cd opencv-4.1.2

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2 $ mkdir build

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2 $ cd build

cmake를 사용하여 OpenCV 컴파일 설정 진행

아래 내용을 복사한 후 터미널에 붙여넣기

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -D WITH_TBB=OFF -D WITH_IPP=OFF -D WITH_1394=OFF -D BUILD_WITH_DEBUG_INFO=OFF -D BUILD_DOCS=OFF -D INSTALL_C_EXAMPLES=ON -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON -D BUILD_EXAMPLES=OFF -D BUILD_TESTS=OFF -D BUILD_PERF_TESTS=OFF -D ENABLE_NEON=ON -D ENABLE_VFPV3=ON -D WITH_QT=OFF -D WITH_GTK=ON -D WITH_OPENGL=ON -D OPENCV_ENABLE_NONFREE=ON -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../../opencv_contrib-4.1.2/modules -D WITH_V4L=ON -D WITH_FFMPEG=ON -D WITH_XINE=ON -D ENABLE_PRECOMPILED_HEADERS=OFF -D BUILD_NEW_PYTHON_SUPPORT=ON -D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=ON ../

build할 OpenCV 버전(opencv_contrib 버전이 다르다면)에 맞추어 경로를 변경

(-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../../opencv_contrib-4.1.2/modules )

cmake 실행 중에 추가적인 다운로드가 있기 때문에 라즈베리파이가 인터넷에 연결된 상태에서 진행

스왑(swap) 공간을 늘려주어야 멀티코어를 사용하여 컴파일 시 메모리 부족으로 에러가 나지 않음

/etc/dphys-swapfile 파일 열기

$ sudo nano /etc/dphys-swapfile

CONF_SWAPSIZE 변수값을 100에서 2048로 수정합니다.

# set size to absolute value, leaving empty (default) then uses computed value

# you most likely don't want this, unless you have an special disk situation

# CONF_SWAPSIZE=100

CONF_SWAPSIZE=2048

스왑 서비스 재시작하여 변경된 설정을 반영 -> 대략 20배의 스왑 크기로 변경

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ free

total used free shared buff/cache available

Mem: 896672 79656 64716 11840 752300 739640

Swap: 102396 0 102396

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ sudo /etc/init.d/dphys-swapfile restart

[ ok ] Restarting dphys-swapfile (via systemctl): dphys-swapfile.service.

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ free

total used free shared buff/cache available

Mem: 896668 86292 63540 18036 746836 726832

Swap: 2097148 0 2097148

make 명령을 사용하여 컴파일을 시작 (-j4 옵션을 주고 진행)

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ time make -j4

컴파일 결과물을 설치

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ sudo make install

샘플 코드들은 /usr/local/share/opencv4/samples/ 위치에 복사됨

openCV 라이브러리를 찾을 수 있도록 다음 명령을 실행

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ sudo ldconfig

"/usr/local/lib/pkgconfig"로 이동

'opencv4.pc' 파일을 복사하여 'opencv.pc' 파일명으로 저장

sudo cp opencv4.pc opencv.pc

설치된 OpenCV 버전 확인

pkg-config --modversion opencv

/etc/dphys-swapfile 파일을 오픈

$ sudo nano /etc/dphys-swapfile

CONF_SWAPSIZE 변수값을 다시 100으로 수정

CONF_SWAPSIZE=100

스왑 서비스 재시작하여 변경된 설정을 반영

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ sudo /etc/init.d/dphys-swapfile restart

[ ok ] Restarting dphys-swapfile (via systemctl): dphys-swapfile.service.

OpenCV Installation Verification

python 2와 python 3에서 openCV 라이브러리가 사용 가능한지 확인 (OpenCV 버전이 출력되어야 함)

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ python

Python 2.7.16 (default, Apr 6 2019, 01:42:57)

[GCC 8.2.0] on linux2

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> import cv2

>>> cv2.__version__

'4.1.2'

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ python3

Python 3.7.3 (default, Apr 3 2019, 05:39:12)

[GCC 8.2.0] on linux

Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.

>>> import cv2

>>> cv2.__version__

'4.1.2'

테스트를 하기 위해 필요한 웹캠 또는 Raspberry Pi Camera(pi camera)를 Raspberry Pi에 연결

대부분의 웹캠은 연결후 dmesg | tail 명령어로 해당 웹캠을 확인시 다음처럼 문제 없이 인식

/dev/video0 디바이스 파일이 생성되었는지 확인

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ ls /dev/video*

/dev/video0

파이 카메라는 다음 명령으로 /dev/video0 장치를 만들어줘야 함

sudo modprobe bcm2835-v4l2

파이 카메라의 경우 추가로 소스 코드를 수정해야 함

open 함수의 아규먼트를 -1로 해야 정상적으로 동작

0으로 하면 카메라를 열지 못하고 무한 대기 상태에 빠짐

cap = cv.VideoCapture(-1)

예제 코드를 실행하여 웹캠 영상을 확인

$ python /usr/local/share/opencv4/samples/python/video.py

$ python3 /usr/local/share/opencv4/samples/python/video.py

컴파일에 사용했던 openCV 소스코드 디렉토리를 삭제

pi@raspberrypi:~/opencv/opencv-4.1.2/build $ cd

pi@raspberrypi:~ $ rm -rf opencv

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