树莓派安装python3+OpenCV4.0

本教程特指通过源码编译安装

2020-11-28更新：现在，contrib版本已经可以直接通过pipy安装，详见：五、直接安装

一、树莓派配置

1、换源

# 编辑 `/etc/apt/sources.list` 文件，删除原文件所有内容，用以下内容取代：
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main non-free contrib rpi

# 编辑 `/etc/apt/sources.list.d/raspi.list` 文件，删除原文件所有内容，用以下内容取代：
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui

编辑器推荐使用nano，例如：

sudo nano /etc/apt/sources.list

编辑完毕后 CTRL+O 保存、CTRL+X 退出。

更新源列表：

sudo apt-get update
sudo apt-get -y dist-upgrade

2、安装screen

sudo apt-get install screen

screen可以让进程在后台挂起，方便后面编译时脱机编译

3、修改交换分区及显存

sudo nano /etc/dphys-swapfile

选择将交换分区大小设为内存的两倍，即：

# set size to computed value, this times RAM size, dynamically adapts,
#   guarantees that there is enough swap without wasting disk space on excess
CONF_SWAPFACTOR=2

并将其他的配置注释掉。

重启服务：

sudo /etc/init.d/dphys-swapfile stop
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile start

之后检查是否修改成功：

free -m

若看到类似如下信息，则说明修改成功：

修改显存：

sudo nano /boot/config.txt

将 gpu_mem 设为128

gpu_mem=128

（可以适当的再改大一点）

重启树莓派：

sudo reboot

二、安装依赖

1、OpenCV前置依赖

git：

sudo apt-get install git

编译工具：

sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install gcc g++

图形界面、媒体、编码等依赖：

sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
sudo apt-get install libgstreamer-plugins-base1.0-dev libgstreamer1.0-dev

GTK支持：

sudo apt-get install libgtk2.0-dev libgtk-3-dev

图片解码：

sudo apt-get install libpng-dev
sudo apt-get install libjpeg-dev
sudo apt-get install libopenexr-dev
sudo apt-get install libtiff-dev
sudo apt-get install libwebp-dev

2、python相关

安装python3：

sudo apt-get install python3-dev

执行以下指令，检查是否有安装pip：

pip3 -h

若没有安装，则安装pip3：

sudo apt-get install python3-pip

安装 numpy 和 scipy：

sudo pip3 install numpy scipy

3、建立后台进程

接下来的编译过程会持续较长时间，且几乎吃满树莓派的CPU，建议使用screen专门创建一个后台用于编译：

screen -S cv

这里后面的cv可以说任意你喜欢的名字，记住就好。

之后想要退出此后台，按组合键：CTRL+A+D；

想要重新切入这个后台，输入：

screen -r cv

后面的名字就是之前你输入的那个

这样，当进行下面耗时较长的步骤时，可以在进程中执行，执行完指令后按CTRL+A+D退出进程，即可关闭SSH链接，不用保持一直打开，编译仍可以在后台运行。

三、正式编译

首先分别下载两个源码：

git clone https://github.com/opencv/opencv.git
git clone https://github.com/opencv/opencv_contrib.git

若git下载缓慢，可以用gitee进行转载：

image-20201112202141441

image-20201112202225347

image-20201112202331350

之后只要将仓库代码换为gitee上你down下来的仓库地址即可：

image-20201112202546806

下载下来后，在应该存在两个文件夹，分别名为opencv和opencv_contrib。

建立编译文件夹：

cd ~/opencv/  # 这里是opencv本体源码的文件夹，请根据你的实际路径加以调整
mkdir build
cd build

添加编译配置信息：

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
	 -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
	-D INSTALL_C_EXAMPLES=OFF \
	-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=OFF \
	-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=/home/pi/opencv_contrib/modules \  # 这里是contrib文件夹所在路径，请根据你的实际路径加以调整
	-D BUILD_EXAMPLES=OFF ..

配置完成后，开始编译：

make -j4

这里是使用4个线程进行编译，理论上树莓派4的性能应该是可以支持8线程的，可以将后面参数改为 -j8

编译结束后，开始安装：

sudo make install
sudo ldconfig
sudo apt-get update

之后重启系统：

sudo reboot

四、可能问题

若安装完成后import cv2仍然报错，可以考虑手动拷贝文件：

cd ~/opencv/build/lib/python3
sudo cp cv2.cpython-37m-arm-linux-gnueabihf.so /usr/local/lib/python3.7/dist-packages/cv2.so

这里的文件路径及python版本根据实际情况进行相应修改即可。

五、直接安装

若要安装原生opencv，则直接运行：

pip install opencv-python
或
pip3 install opencv-python

若需要人脸识别、图像识别等额外功能，则运行：

pip install opencv-contrib-python
或
pip3 install opencv-contrib-python

注意，这两个版本的opencv仅可同时安装一个

可以通过

pip list
或
pip3 list

来查看已安装的包，若已经安装了另一个版本，可以通过

pip|pip3 uninstall [包名]

来卸载已经安装的opencv。

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参考文档：

【1】: OpenCV官方文档

【2】: installing opencv4.0 on raspberrypi 3b

【3】: opnecv_contrib文档

【4】: 清华大学开源镜像站

【6】: pypi说明界面