Raspberry Pi 4 で OpenCV をセットアップする

ファイル システムの拡張

OpenCV ライブラリのインストール プロセスをよりスムーズにするために、ファイル システムを拡張しています。 これを行うには、Raspberry Pi ターミナルにアクセスして、以下のコマンドを入力する必要があります。

sudo raspi-config

このコマンドを入力すると、構成メニューが開き、オプション Advanced Options を選択してから Expand Filesystem を選択します。 オプションを選択すると、システムを再起動するかどうかの確認を求められます。次に、Y または Yes を選択します。

Raspberry Pi がその場でファイルシステムを展開できるように、この手順の後でシステムを再起動することが重要です。

システムの更新

最新のパッケージが利用可能な場合は、システムを更新する必要があります。 これは、インストール プロセスの高速化と改善にも役立ちます。 このために、ターミナルを開き、以下のコードを記述します。

sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade

この手順では、Raspberry Pi が最新バージョンになるまでに数分かかります。

Snapd と CMake のインストール。

OpenCV ライブラリをコンパイルするには CMake が必要ですが、そのためにはまず CMake パッケージを含む Snapd をインストールする必要があります。 これを行うには、ターミナルで以下のコードを記述します。

sudo apt install snapd

Snapd を使用して CMake をインストールし、以下のコマンドを入力します。

sudo snap install cmake --classic

これにより、CMake がインストールされます。 CMake のインストール中にエラーが表示された場合は、GPU メモリを増やすことができます。

これを行うには、Raspberry Pi アイコンに移動し、Preferences を選択してから、Raspberry Pi Configuration をクリックし、Enter を押します。 ダイアログ ボックスが表示されたら、Performance に移動し、GPU メモリを 256 に増やします (256 未満の場合)。

Python 3 のインストール

Raspberry Pi システムに Python 3 をインストールするには、ターミナルで次のコマンドを入力します。

sudo apt-get install python3-dev

OpenCV パッケージのダウンロードとインストール

このため、最新バージョンは安定していないため、使用しないことをお勧めします。 より安定したバージョンが必要になります。 そのため、OpenCV パッケージをダウンロードし、CMake を使用して Raspberry Pi で構成します。

以下のコードを使用して、GitHub リンクから OpenCV zip ファイルをダウンロードする必要があります。

wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/4.5.0.zip

opencv-contrib zip ファイルをダウンロードする必要があります。 OpenCV と opencv-contrib の違いは、OpenCV にはメイン モジュール パッケージしかないのに対し、opencv-contrib にはメイン モジュールと contrib/extra モジュールを含む完全なパッケージが含まれていることです。

OpenCV が正しく動作するように、両方の zip ファイルをダウンロードします。

wget -O opencv_contrib.zip https://github.com/opencv/opencv_contrib/archive/4.5.0.zip

したがって、これら 2つの zip ファイルをダウンロードした後、以下に示すコマンド ラインを使用して個別に解凍します。

unzip opencv.zip

unzip opencv_contrib.zip

これで、これら両方のファイルを使用する準備が整いました。

NumPy のインストール

OpenCV が動作するには NumPy のサポートが必要なので、NumPy をインストールします。

pip install numpy

ディレクトリの構築

2つの zip ファイルを解凍すると、2つの新しいディレクトリが作成されました。 opencv-4.5.0 ディレクトリに Build という新しいディレクトリを追加する必要があります。

cd ~/opencv-4.5.0
mkdir build
cd build

CMake と OpenCV のコンパイル

ここで CMake を OpenCV 用にコンパイルしますが、最初にパス ~/opencv-4.5.0/build にいるかどうかを確認する必要があります。 パスが正しければ、以下のコマンドをコピーして貼り付けることができます。

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 ..

最後に、Configuration Done と Generating Done が表示されます。これは、エラーなしで正しく構成されたことを意味します。

OpenCV をコンパイルするには、同じパスで以下のコードを使用します。

make -j4

これで OpenCV は完全にコンパイルされますが、時間がかかります。 ただし、これがコンパイルされない場合は、make -j1 を使用できます。 これは j4 よりもコンパイルに時間がかかりますが、安定しています。

OpenCV ライブラリのインストール

次のコード スニペットを使用して、OpenCV ライブラリをインストールします。

sudo apt-get install libopencv-devpython-opencv

Raspberry Pi での OpenCV テスト

最後に、上記と同じビルド パスのターミナルで、次のように python を入力してから import cv2 を入力します。

python
import cv2
cv2.__version__

cv2 がインポートされ、バージョンが期待どおりに表示される場合、インストールとセットアップは正常に完了しています。