树莓派4B+口罩人脸+人流量计数+web页面 —— 环境配置（包含opencv4、tensorflow、pytorch的安装）
树莓派4B+口罩人脸+人流量计数+web页面 —— 环境配置
- 1. Raspbian-lite 烧录及配置
- 1.1. 烧录工具下载
- 1.2. 烧录
- 1.3. 无键盘屏幕WiFi配置
- 1.4. 无键盘屏幕开启 ssh
- 1.5. 开启摄像头
- 1.6. 开启蓝牙
- 2.换源
- 2.1. 备份原文件
- 2.2. 修改 `/etc/apt/sources.list`
- 2.3. 修改 `/etc/apt/sources.list.d/raspi.list`
- 2.4. 手动更新系统时间
- 2.5. 执行更新以生效
- 3. 安装Python3-opencv
- 3.1. opencv3
- 3.2. opencv4
- 4. 安装Tensorflow
- 4.1. 下载whl文件
- 4.2. 安装
- 4.3. 验证安装
- 5. 安装pytorch
- 5.1. 扩大根目录，增加交换区空间
- 5.2. 安装依赖包
- 5.3. 下载pytorch
- 5.4. 设置环境变量
- 5.5. 编译
- 5.6. 安装
- 5.7. 验证
- 成品的web页面长这个样子
- 开机自动启动蓝牙和一个WiFi连接管理的页面，手机连接蓝牙可以修改树莓派的WiFi连接信息
- 支持连接WiFi访问，蓝牙访问，插网线访问，只要在一个网段就能访问到页面
- 这是一个笔记，记录一下在树莓派的环境搭建和代码调试中遇到的问题（写的有点啰嗦）
1. Raspbian-lite 烧录及配置
1.1. 烧录工具下载
到树莓派的官网下载 Raspberry Pi Imager 工具（根据自己的操作系统不同，选择合适的版本进行下载）
1.2. 烧录
在 Raspberry Pi Imager 中 CHOOSE OS 选择 Raspbian(other) --> Raspbian Lite
然后在 CHOOSE SD CARD 中选择对应的 SD 卡，最后点击 WRITE 开始写入
1.3. 无键盘屏幕WiFi配置
在 /boot 文件夹下添加 wpa_supplicant.conf 文件，内容如下：
country=CN
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="WiFi-A"
psk="12345678"
key_mgmt=WPA-PSK
priority=1
}
network={
ssid="WiFi-B"
psk="12345678"
key_mgmt=WPA-PSK
priority=2
scan_ssid=1
}
ssid:网络的ssid
psk:密码
priority:连接优先级，数字越大优先级越高（不可以是负数）
scan_ssid:连接隐藏WiFi时需要指定该值为1
1.4. 无键盘屏幕开启 ssh
在 boot 分区新建一个文件，空白的即可，文件命名为 ssh。注意要小写且不要有任何扩展名。
树莓派在启动之后会在检测到这个文件之后自动启用 ssh 服务。随后即可通过登录路由器找到树莓派的 IP 地址，通过 ssh 连接到树莓派了。
1.5. 开启摄像头
sudo raspi-config
在gui界面中选择 Interfacing Opertions --> Camera
1.6. 开启蓝牙
1). 开启蓝牙并设置开机启动
sudo service bluetooth start
sudo update-rc.d bluetooth enable
2). 安装bluez-tools
sudo apt-get install bluez-tools
3). 修改 /etc/systemd/network/pan0.netdev
sudo nano /etc/systemd/network/pan0.netdev
/etc/systemd/network/pan0.netdev 的内容如下：
[NetDev]
Name=pan0
Kind=bridge
4). 修改 /etc/systemd/network/pan0.network
sudo nano /etc/systemd/network/pan0.network
/etc/systemd/network/pan0.network 的内容如下：
[Match]
Name=pan0
[Network]
Address=172.20.1.1/24
DHCPServer=yes
5). 修改 /etc/systemd/system/bt-agent.service
sudo nano /etc/systemd/system/bt-agent.service
/etc/systemd/system/bt-agent.service 的内容如下：
[Unit]
Description=Bluetooth Auth Agent
[Service]
ExecStart=/usr/bin/bt-agent -c NoInputNoOutput
Type=simple
[Install]
WantedBy=multi-user.target
6). 修改 /etc/systemd/system/bt-network.service
sudo nano /etc/systemd/system/bt-network.service
/etc/systemd/system/bt-network.service 的内容如下：
[Unit]
Description=Bluetooth NEP PAN
After=pan0.network
[Service]
ExecStart=/usr/bin/bt-network -s nap pan0
Type=simple
[Install]
WantedBy=multi-user.target
7). 启动各项服务
sudo systemctl enable systemd-networkd
sudo systemctl enable bt-agent
sudo systemctl enable bt-network
sudo systemctl start systemd-networkd
sudo systemctl start bt-agent
sudo systemctl start bt-network
8). 开机自动打开可被发现
sudo nano /etc/rc.local
在 exit 0 的前面加上：
sleep 10s
bt-adapter --set Discoverable 1
操作完以后 reboot 重启可以用手机蓝牙找到 raspberrypi 的蓝牙设备，并且通过 172.20.1.1 可以访问到树莓派的服务
2.换源
2.1. 备份原文件
sudo cp /etc/apt/sources.list /etc/apt/sources.list.bak
sudo cp /etc/apt/sources.list.d/raspi.list /etc/apt/sources.list.d/raspi.list.bak
2.2. 修改 /etc/apt/sources.list
sudo chmod 777 /etc/apt/sources.list
sudo echo "" > /etc/apt/sources.list
sudo nano /etc/apt/sources.list
/etc/apt/sources.list 的内容如下：
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
2.3. 修改 /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
sudo chmod 777 /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
sudo echo "" > /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list
/etc/apt/sources.list 的内容如下
deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui
2.4. 手动更新系统时间
这里是一个坑，raspbian好像无法从ntp自动更新时间，所以系统的时间是错的，这个问题会导致 apt update 的时候报错，所以需要手动修改系统的时间跟现在的时间一致，应该不需要精确到秒，差不多就行了
sudo date -s "2020-04-21 15:18:00"
# 日期字符串根据自己实际的时间修改
2.5. 执行更新以生效
sudo apt update
sudo apt upgrade
如果不做 2.4 的步骤的话，在这一步可能会报错，报错了的话在shell里面用 date 命令看一下是不是日期出问题了
3. 安装Python3-opencv
安装Python-opencv是一个巨大的坑。。。
去百度的话，都会建议编译安装，但是我大概尝试了5次左右都编译安装失败了。
3.1. opencv3
如果项目不需要opencv4的话，如果opencv3可以满足需求的话，那执行下面的命令即可：
sudo apt-get install python3-opencv
3.2. opencv4
如果项目需要用到opencv4的话，那就很麻烦了。。。
# 安装依赖
sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install build-essential cmake pkg-config -y
sudo apt-get install libjpeg-dev libtiff5-dev libjasper-dev libpng-dev -y
sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev -y
sudo apt-get install libxvidcore-dev libx264-dev -y
sudo apt-get install libfontconfig1-dev libcairo2-dev -y
sudo apt-get install libgdk-pixbuf2.0-dev libpango1.0-dev -y
sudo apt-get install libgtk2.0-dev libgtk-3-dev -y
sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran -y
sudo apt-get install libhdf5-dev libhdf5-serial-dev libhdf5-103 -y
sudo apt-get install libqtgui4 libqtwebkit4 libqt4-test python3-pyqt5
然后先尝试 pip3 install opencv-python ,由于网络的原因多半是会失败的，但是失败的提示信息里面会给出whl包的下载地址，复制这个下载地址然后用wget下载下来，再用pip3进行安装
安装完成后，在shell里面进入python3
import cv2
cv2.__version__
此时多半是会报错的，可能出现的问题及解决方法如下：
ImportError: libImath-2_2.so.23: cannot open shared object file: No such file or directory
-
下载libilmbase12_2.2.0-12_armhf.deb
-
sudo dpkg -i libilmbase12_2.2.0-12_armhf.deb -
cd /usr/lib/arm-linux-gnueabihf && sudo mv libImath-2_2.so.12 libImath-2_2.so.23
ImportError: libhdf5_serial.so.103: cannot open shared object file: No such file or directory
sudo apt-get install libhdf5-serial-dev
ImportError: libIlmImf-2_2.so.23: cannot open shared object file: No such file or directory
sudo apt-get install libopenexr-dev
ImportError: libgstbase-1.0.so.0: cannot open shared object file: No such file or directory
sudo apt-get install libgstreamer1.0-0 libgstreamer-plugins-base1.0-0
ImportError: /home/pi/cv2/cv2.cpython-37m-arm-linux-gnueabihf.so: undefined symbol: __atomic_fetch_add_8
- 在
python3前面加上LD_PRELOAD=/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libatomic.so.1，如 :
python3 server.py
需要修改为：
LD_PRELOAD=/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libatomic.so.1 python3 server.py
4. 安装Tensorflow
4.1. 下载whl文件
在 github下载 适合的whl文件（当前的32位系统用的是 tensorflow-2.1.0-cp37-none-linux_armv7l.whl ）
4.2. 安装
sudo pip3 install tensorflow-2.1.0-cp37-none-linux_armv7l.whl -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
中间要是有 whl 包下载失败就用 wget 下载或者用迅雷下载了传上去安装（下载失败了会显示下载地址的）
4.3. 验证安装
sudo python3
import tensorflow
tensorflow.__version__
5. 安装pytorch
由于对python3.7而言，还没有现成的.whl包，所以需要我们下载源程序自己编译。
5.1. 扩大根目录，增加交换区空间
sudo raspi-config
选择 Advanced Options -> Expand Filesystem
sudo nano /etc/dphys-swapfile
找到 CONF_SWAPSEIZE 修改其值为2048
# 重启文件交换系统使修改生效
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile stop
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile start
注意：进行完这一步以后一定要重启一下机器 reboot
5.2. 安装依赖包
sudo apt install libopenblas-dev libblas-dev m4
sudo apt install cmake cython python3-dev python3-yaml python3-setuptools
5.3. 下载pytorch
mkdir pytorch_install
cd pytorch_install
git clone --recursive https://github.com/pytorch/pytorch
cd pytorch
5.4. 设置环境变量
export NO_CUDA=1
export NO_DISTRIBUTED=1
export NO_MKLDNN=1
export NO_NNPACK=1
export NO_QNNPACK=1
5.5. 编译
git submodule update --remote third_party/protobuf #这里是协议缓冲区的一个bug，用此语句修复
cd /home/pi/pytorch_install/pytorch
python3 setup.py build
需要等待很长时间
5.6. 安装
sudo -E python3 setup.py install
5.7. 验证
python3
import torch
torch.__version__