2017年12月10日 星期日

OpenQCam樹莓派開源迷你相機#4_工作環境建置

四、工作環境建置

接下來可依需求安裝相關軟體,大部份安裝都在命令模式下進行,點擊畫面上左上方,黑色[ >_ ]的圖案,就會開啟一黑色視窗,進入命令(CMD)模式。請注意大部份的命令英文字母大小寫是被認為不同文字,所以不要打錯。

4.1 更新系統

雖然樹莓派的作業系統可能已是最新的,但其它依賴包(函式庫)就不一定,因此首先要更新樹莓派,輸入以下指令。

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo rpi-update (更新樹莓派韌體,可忽略不作)
sudo reboot (重新開機)

4.2 測試相機

輸入下列指令,測試相機是否可正常拍照,執行後應會在同一目錄下產生一test.jpg 的影像檔。若無法取像,則需檢查相機的軟排線是否正確的插在連接座上沒有鬆脫。

raspistill -o test.jpg

4.3 安裝中文輸入法 (選配,可不裝)

這裡推薦 SCIM,因為它支援的輸入法包括兩岸三地常見中文輸入法。當然如你有習慣的其它輸入法亦可安裝。

sudo apt-get install scim scim-tables-zh scim-chewing

4.4 安裝影音播放軟體 (本專案用不到,但建議安裝)

由於之後可能會透過攝像頭錄製影片,為方便觀看影片建議可安裝著名開源影音播放軟體 VLC。

sudo apt-get install vlc

4.5 安裝OpenCV 及編譯程式必要依賴包

OpenCV 是網路上最多人使用的開源電腦視覺、影像處理工具,功能與時俱進,內容包山包海,連最新的深度學習都有,目前(Dec. 2017)已到了3.3 版,想多了解一下可參閱官網 https://opencv.org/ 。這裡為方便大家工作,不要浪費太多時間及遇到奇怪情況裝不起來的問題,建議大家直接用編譯好的OpenCV 2.4.9 版就非常夠用了,安裝後包含C, C++及Python 都可使用。若各位想使用最新版本可自行編譯, 請參考
https://www.pyimagesearch.com/2015/12/14/installing-opencv-on-your-raspberry-pi-zero/ ,這裡有完整說明,不過要有心理準備,整個過程會超過十二小時,甚至偶而還會發生花了二十四小時以上還編譯不過的情況產生,祝好運。為加快各位上線時間請依序執行下面指令安裝OpenCV 2.4.9 版即可,安裝時間頗長,請多一些耐性。

sudo apt-get -y install build-essential cmake cmake-curses-gui pkg-config
sudo apt-get -y install libgtkglext1-dev
sudo apt-get -y install libv4l-dev v4l-utils
sudo apt-get -y install libopencv-dev python-opencv

4.6 安裝樹莓派GPIO 及介面驅動庫

一般驅動樹莓派的GPIO(包括SPI, I2C, PWM…)有很多方式,網路上有提供很多免費工具包可驅動,亦可直接對直接位置寫入,由於本專案是用C++語言完成,所以推薦採用BCM2835(樹莓派Pi Zero W 的主晶片名稱為BCM2835)套件包來驅動即可,可免去很多設定及變數使用問題。更進一步資訊可參考官網 http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/index.html,目前(Dec. 2017)最新版本為1.52。請依以下步驟下載、解壓及安裝。另外要注意的一點,這裡用的40pin GPIO,所以用程式控制時要選用RPI_V2_GPIO_P1_X (X 表示第幾腳,而非GPIO 編號)。

wget http://www.airspayce.com/mikem/bcm2835/bcm2835-1.52.tar.gz
tar zxvf bcm2835-1.52.tar.gz
cd bcm2835-1.52
./configure
make
sudo make check
sudo make install

為使一開機相機就能啟用且可讓OpenCV 直接驅動相機不必透過其它工具,所以要修改系統檔案,其步驟如下。

cd /etc/modules-load.d/
sudo nano modules.conf (這裡使用內建文字編輯器nano 進行編輯,亦可用其它文字編輯器)進入後在最後一行按下ENTER,新增一空白行,加入bcm2835-v4l2,按下[Ctrl + O](兩鍵同時按)存檔,再按[Ctrl + X]離開,完成編輯工作。
再輸入reboot 重新開機完成所有系統環境設定。

4.7 系統備份 (選配,可自由決定)

作到這裡已大致完成系統環境建置,如果怕開發過程安裝太多東西搞亂環境,或者後續要複製到另一台Pi Zero W 上,建議可再利用Win32 Disk Imager 將系統備份。首先將Pi Zero W 關機,抽出目前已正常工作的記憶卡,放入桌機或筆記型電腦記憶卡槽,啟動Win32 Disk Imager,指定存檔之路徑及檔名,選擇欲備份的記憶卡磁碟機代號,按下[Read],耐心等待進度條到100%,就完成備份。

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