基于Raspi的Opencv-Python开发笔记

本文所有未强调 “windows终端” 的 “终端”字眼，都是默认树莓派的终端

系统版本

系统版本有必要强调一下，因为不同版本很多操作需要修改

在终端输入uname -a

Release就是版本号，Codename是版本名

以下操作仅在此版本验证可行

使能摄像头

物理安装摄像头（本人用的是csi摄像头(0V5647)
使能摄像头模块
- 终端输入sudo raspi-config打开配置
- 选择 Interface Options ->Legacy Camera ->yes(都是按回车)
- 重启(断电或 sudo reboot)
终端输入ls /dev/ 一般就能看见 video0 设备了，恭喜你摄像头使能成功

软件源更换

RaspiOS的默认软件源服务器在国外，不更换的话使用apt等工具下载软件极慢（当然，也不是不行？）

这里直接推荐换清华源

终端输入 sudo nano /etc/apt/sources.list

直接使用以下内容更换原内容

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye main contrib non-free

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-updates main contrib non-free

deb https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free
# deb-src https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/debian/ bullseye-backports main contrib non-free

deb https://security.debian.org/debian-security bullseye-security main contrib non-free
# deb-src https://security.debian.org/debian-security bullseye-security main contrib non-free


# deb http://deb.debian.org/debian bullseye main contrib non-free
# deb http://security.debian.org/debian-security bullseye-security main contrib non-free
# deb http://deb.debian.org/debian bullseye-updates main contrib non-free
# Uncomment deb-src lines below then 'apt-get update' to enable 'apt-get source'
#deb-src http://deb.debian.org/debian bullseye main contrib non-free
#deb-src http://security.debian.org/debian-security bullseye-security main contrib non-free
#deb-src http://deb.debian.org/debian bullseye-updates main contrib non-free

接着按下 Ctrl+X 再按 Y 再按回车保存并退出nano编辑器
终端输入sudo apt update更新软件，第一次换源的话应该需要一段时间
执行完后可以开始后后续操作了，当然，不换源也可以~

FTP 命令

如果树莓派是接显示屏使用的，可以忽略本章

FTP主要用途是将两个设备建立链接，实现无线传输文件/数据，由于OpenCV需要处理图像，而我们没有显示屏给树莓派，所以可以将图像由windows传过去或在windows端查看计算后的生成图像

本章将讲解在Windows下FTP命令行的使用（建立连接，文件操作，上传文件，下载文件，断开连接）

前提，需要将树莓派配置为FTP服务器，可参考此文章的 设置Raspberry Pi的SFTP章节和 在Raspberry Pi上设置FTP服务器章节

建立连接

确保Windows和树莓派在同一局域网，很简单的操作就是树莓派链接Windows的热点，或者两者连接手机热点
获取IP地址（两个办法）
- 在热点发出端查询分配给树莓派终端的 IP
  1. 如果是手机热点，在热点管理界面找到已连接设备，就能看到 IP，其他热点或者家用WIFI的话，就麻烦自行百度查IP啦
- 在树莓派端自行查询被分配的 IP
  1. 终端输入ip address
  2. 找到 3：wlan0：这一行，再由此行往下找两行，找到 inet 开头的行，会有 inet xxx.xxx.xxx.xxx/yy 的一段字，xxx.xxx.xxx.xxx是树莓派ip地址。
打开Windows的终端（cmd），输入 ftp xxx.xxx.xxx.xxx， xxx.xxx.xxx.xxx是树莓派的IP地址
输入Raspi用户名（如果没额外设置一般是 pi ）
输入Raspi密码（由于密码保护，输入密码时是看不见输入了什么的）
连接成功

文件操作

在 ftp> 后

使用 ls 来查看当前ftp目录的文件
使用 cd 来切换ftp系统目录。
使用 mkdir 来新建一个目录（文件夹）。
使用 delete 路径+文件名来删除文件。
使用 mdelete remote-file 批量删除远程主机文件。
使用 rm 路径名来删除文件夹。
使用 lcd 设置当前用户工作路径，也就是要把资源下载到本地哪个文件夹。
!xx 是跳出ftp模式，在命令行中执行xx命令，比如说使用 lcd 切换到本地另外一个文件夹之后，你想看当前文件夹下有什么文件，就可以使用 !dir 来实现。
使用 pwd 命令查看当前路径。

上传文件

先在ftp命令行中使用 cd xxx 进入想在树莓派存放文件的路径
使用put(或者send，如果想上传多个文件的话使用mput) 路径+文件名
```
put E:\test.txt
send E:\test.txt
mput E:\test.txt E:\test1.txt
```

下载文件

先在ftp命令行中使用 cd xxx 进入想在树莓派存放文件的路径
使用get（下载多个文件用mget）路径+文件名来下载文件。下载的文件默认是保存在了Windows的 C:\Users\[用户名] 路径下
```
get ./test.txt
mget ./test.txt ./test1.txt
```

断开连接

ftp命令行直接输入bye即可

安装OpenCV-Python

由于不同的Python版本也会导致代码的细微区别（大部分情况是没区别的）

终端输入Python -V查看 Python 版本，本人使用的是 3.9.2 版

以后需要在命令行输入的指令我就不强调 “在终端输入” 这5个字了

正片开始

安装opencv库，有两个方法，选一即可
- pip install opencv-python（挺慢的，20多M下载了一个多小时，不过似乎这个能下载最新版）
- sudo apt install python3-opencv （换源后相当快，几分钟就搞定）
我记得安装完opencv时，会自动下载numpy库，所以可以跳过此步，如果后续写程序报错了再回来安装下numpy库
- pip install numpy
在终端输入 python，运行 python
输入 import cv2，回车，如果没有报错，则证明opencv安装完毕
输入 cd ~/Desktop，进入“桌面”

在文本编辑器 nano 中写好python程序测试文件

输入 nano demo.py，写入以下程序

# 示例代码
import cv2 as cv
import numpy as np
import time

cap = cv.VideoCapture(0) # 实例化摄像头采集器
time.sleep(1) # 程序等待一秒，等摄像头初始化完毕

_, img = cap.read() # 捕捉一帧图像

cv.imwrite("demo.jpg", img) # 保存在绝对路径