树莓派4B 安装 OPENCV 20200302
疫情影响下，有点闲。游戏打多了自然就会空虚，所以捡起来了丢了很久的点子玩了起来，买了块树莓派4B。差不多10年前（那时候还在读研）买了一块pcDuino，那个时候不知道有没有树莓派了，只觉得这个东西能运行一个系统也挺新奇的，后来也没玩了，现在4B比起来，完全不是一个概念，可玩性高多了，就是比起ARM贵太多了。
因为老婆一天到晚在玩跳跳跳，还放言过500分就有奖励，所以我要用树莓派4B+摄像头+电容笔+电磁阀搞个物理外挂出来（其实用手机+电脑也行，更简单，但没意思）。所以，我需要OPENCV的支持。
但是OPENCV是基于x86的。你也不能指望anaconda有arm的版本（有过，后来没了），所以还得自己编译才能用。参考了很多大神的文章，见下面的连接，但是没有任何一个是完全没问题的，填坑之后，自己总结一番，留个笔记。
本文主要参考了以下5个文章
https://blog.csdn.net/qq_40657528/article/details/103463809
https://github.com/armstrong1972/Install-OpenCV4.1.1-on-RaspberryPi-4b/blob/master/How%20to%20Install%20-%20chn.txt
https://jingyan.baidu.com/article/6b1823090fa81bfa59e1594e.html
https://www.cnblogs.com/gghy/p/11916830.html
https://blog.csdn.net/AlexWang30/article/details/99612188
先说一下我的硬件：树莓派4B，2G运存版本。摄像头是USB摄像头，一查到WINDOWS就自动能装驱动能用那种。TF 16g。
1、树莓派的系统安装
https://www.raspberrypi.org/downloads/raspbian/
我用的是 Raspbian Buster with desktop and recommended software 。这个不会装？？请自行度娘。
2、扩充文件系统（不是必须）
我的4B吧镜像烧录到TF的时候就已经是扩充了，所以不一定是必须，但是也写一下吧：
命令行：sudo raspi-config
选择第7个高级选项，接着点击A1 扩充文件系统
重启树莓派
3、换源
命令行：sudo nano /etc/apt/sources.list
如果用不习惯nano ，可以改成 $ sudo mousepad /etc/apt/sources.list，就是用系统自带的记事本打开下同
注释掉原数据行，增加如下2行：
deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/buster main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/buster main contrib non-free rpi
请注意一定是要buster。参考文章里面用的是stretch，直接导致了我后面更新失败，提示版本冲突。
4、更新所有的包
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
5、安装依赖
cmake:
sudo apt-get install build-essential cmake git pkg-config
安装jpeg格式图像工具包:
sudo apt-get install libjpeg8-dev
安装tif格式图像工具包
sudo apt-get install libtiff5-dev
安装JPEG-2000图像工具包
sudo apt-get install libjasper-dev
安装png图像工具包
sudo apt-get install libpng12-dev
安装视频库，v4l中4后面的是 英文字母“l”
sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev
安装GTK2.0
sudo apt-get install libgtk2.0-dev
安装OpenCV数值优化函数包
sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran
6、下载OPENCV代码
https://opencv.org/上面下载即可，要下载opencv_contrib和opencv两个文件，下面是我用的地址
https://codeload.github.com/opencv/opencv_contrib/zip/master
https://codeload.github.com/opencv/opencv/zip/master
推荐用电脑下载。下载完之后解压，推荐放在主工作目录下面，搞一个opencv和opencv_contrib文件夹分别放
7、配置CMake编译OpenCV环境
#具体路径请以实际为准
cd opencv
# 新建build文件夹
mkdir build
# 进入build文件夹
cd build
# CMAKE_BUILD_TYPE是编译方式
# CMAKE_INSTALL_PREFIX是安装目录
# OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH是加载额外模块
# INSTALL_PYTHON_EXAMPLES是安装官方python例程
# BUILD_EXAMPLES是编译例程（这两个可以不加，不加编译稍微快一点点，想要C语言的例程的话，在最后一行前加参数INSTALL_C_EXAMPLES=ON，要C++例程的话#在最后一行前加参数INSTALL_C_EXAMPLES=ONINSTALL_CXX_EXAMPLES=ON）
sudo cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_contrib/modules \
-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON \
-D INSTALL_CXX_EXAMPLES=ON \
-D BUILD_EXAMPLES=ON ..
8、为树莓派增加SWAP（4G派可以跳过）
编译过程需要的内存很大，需要配置交换空间的大小，临时改大，编译完之后记得改回来。
打开配置文件：
sudo nano /etc/dphys-swapfile
然后编辑 CONF_SWAPSIZE 变量：
CONF_SWAPSIZE = 2048
重新启动交换服务
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile stop
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile start
9、编译OPENCV（应该会出错，看下面的步骤）
sudo make -j4 2>&1 | tee make.log
要等大概4h的编译。正常来说直接走到100%就成功了，如果出错的话，去make.log里面看看，通常都会出错。
10、编译过程出错应对
编译过程中会出错。我这边的经验好像是10多个文件会出问题，都是丢失头文件。而实际上，丢失的这些头文件，都是在的，只是位置错了。解决的方法也很简单，首先从log里面找，是在编译什么文件（例如，A.cpp）的时候miss了什么文件(b.h)，我们就在这两个目录找b.h文件，然后把它放到A.cpp同一个目录里面，并把A.cpp里面的include 直接从带地址的引用，直接改成不带地址的引用，例如
#include patha/pathb/xxx.h
改成
#include xxx.h
当然记得头文件要放在cpp的那个目录。
重新执行make，已经make的他就会跳过，然后继续干。
这些文件好像都是example，也不知道是不是没有人去维护这些旧的文件了。
来来回回这样，我大概搞了7到8次，最终搞到100%。
11、安装和其他设置
// 安装
sudo make install
// 更新动态链接库
sudo ldconfig
//这里我使用的是树莓派默认的nano，也可以使用vim、gedit.打开opencv.conf文件
sudo nano /etc/ld.so.conf.d/opencv.conf
/**
*在末端添加如下内容
*注意：？表示一个空格，可能原因是有的语言要求最后有一个空格才可以编译通过。
**/
/usr/local/lib
//加载一下
sudo ldconfig
//打开bash.bashrc配置文件
sudo gedit /etc/bash.bashrc
// 在最后添加如下内容
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH
将交换空间改回来！
重启
12、测试OPENCV
import cv2
import numpy as np
cv2.namedWindow("gray")
img = np.zeros((512,512),np.uint8)#生成一张空的灰度图像
cv2.line(img,(0,0),(511,511),255,5)#绘制一条白色直线
cv2.imshow("gray",img)#显示图像
#循环等待，按q键退出
while True:
key=cv2.waitKey(1)
if key==ord("q"):
break
cv2.destoryWindow("gray")
缩进可能要自己改一下，如果能运行就OK了。
13、备份镜像
这么麻烦的东西我是不想搞第二次了，我搞完之后第一时间就是吧TF卡的镜像拷了下来...
后记
跳一跳轻轻松松上了2000分，然并卵，微信识别为作弊（我确实是啊），我用了各种手段都没有办法绕过识别。哎，平时就100分左右，特然玩个2000分，要我我也不信。不过没所谓，老婆那边我是骗到了。