树莓派从开机到安装Opencv

提示：文章写完后，目录可以自动生成，如何生成可参考右边的帮助文档

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前言

本文使用的树莓派为树莓派4b，使用树莓派主要是为了用python做颜色识别和二维码识别。到开始做到写这篇文件花了相当久的时间，虽然看了很多文章，但总有一些问题，不只是树莓派系统版本的问题，还有无法正常安装Opencv。本文更多的是记录一些自己的操作。

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一、硬件准备

需要准备树莓派、SD卡、读卡器、电源、电脑。
当然SD卡可以先下好树莓派的系统（我用的可能有点老，但比较稳）。
使用系统为2019-09-26-raspbian-buster.img

二、软件准备

SD卡格式化工具、镜像烧录工具、局域网IP扫描器（例如Advanced IP Scanner）、文本编辑器notepad++ npp（或者写字板）、远程ssh工具 putty、远程桌面软件 VNC-Viewer。

1.SD卡格式化工具和镜像烧录工具有多种选择，选择一个好用的就可以了。
SD卡格式化工具：SDFormatter、DiskGenius

镜像烧录工具：Win32 磁盘映像工具、balenaEtcher

2.局域网IP扫描器：用来查找树莓派IP地址，只要能查到可以不使用这个。树莓派IP不是不变的，当长时间没连接上树莓派时可以注意IP地址的改变。

3.文本编辑器notepad++ npp（或者写字板）是接下来打开文件使用的，一般电脑都自带的，实在不行可以用记事本打开。

4.远程ssh工具 putty：一般我们采用SSH来连接树莓派，也支持使用Serial串口连接。

5.远程桌面软件 VNC-Viewer：可以远程控制树莓派，我没有给树莓派接屏幕，直接将自己的笔记本电脑当做树莓派屏幕来控制树莓派，这样比较方便简单。

三、具体操作

1.格式化和烧录

首先利用格式化工具将要使用的SD卡格式化（新SD卡可以直接用），防止里面残留其他东西，一次不行可以多来几次。
接着用镜像烧录工具将光盘映像烧录到SD卡中。

2.SSH配置和远程桌面配置

在SD卡boot盘中添加两个文件（可以直接新建，要去掉后缀）：ssh和wpa_supplicant.conf
①打开BOOT盘（烧写好的SD卡），在根目录新建文件，命名为ssh（无后缀）；这样就默认打开了SSH通道；
②同样在BOOT盘根目录，新建文件，命名为 wpa_supplicant.conf
前者是使树莓派开机时允许ssh协议远程通讯，后者是树莓派的WiFi配置文件，记得在后面的文件中输入WiFi名字、密码、以及WiFi优先级。之后就是将树莓派插上电源开机。（下图为WiFi配置文件中的程序）：

country=GB
ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
	ssid="rich"
	psk="rich1187"
	priority=5
}
network={
	ssid="h3rich"
	psk="rich1187"
	priority=4
}

③开机后，保证电脑和树莓派连上了同一个WiFi，一般是树莓派与电脑连接手机热点，然后用局域网IP扫描器找出树莓派的IP（可以输入电脑WiFi的IP减小范围，同时某些手机可以直接查询树莓派的IP）。
在自己电脑命令提示符输入ipconfig可以查看当前电脑IP。

④之后就是在远程ssh工具 putty中的Host Name栏输入树莓派的IP地址，对这个地址进行ssh协议访问。

⑤之后输入pi以及它的默认密码raspberry（输入密码时屏幕不会显示）。

⑥在打开的命令行下，输入sudo raspi-config，打开树莓派配置界面。

⑦在 Interfacing Options里，设置VNC，建议顺便把Camera和SSH也设置了。
修改完以后，按tab键退出选项，选择back按钮返回。

⑧在Advanced Options中，选择 Resolution
选择一个除了第一项以外的分辨率（这边选择的是1280x720），否则打开远程桌面会黑屏。
之后重启系统 sudo reboot

⑨再次打开命令行，在Advanced Options中，选择第一项 Expand Filesystems Ensures that all of the SD card storage is available，通过人为的把存储空间拓展到整张卡上。（怕之后下载东西下不下来，空间太小）
之后重启系统 sudo reboot

3.远程桌面登录

下载一个VNC Viewer，就可以在Windows下登录树莓派的桌面。

登录后显示：

配置完后：

当现在我们就可以使用远程桌面控制树莓派了，接下来配置python环境。

4.python环境配置和安装Opencv

①使用python3.7
因为系统自带python，但版本是2.7的，所以需要更新到3.7版本的，命令行输入：

sudo apt-get install python3.7

有些人系统可能有不同python的版本，那就需要把python版本设置默认成3.7的，用下面的命令行操作完成。

sudo rm /usr/bin/python
sudo ln -s /usr/bin/python3.7 /usr/bin/python

最后命令行输入python检测版本

②配置了opencv
1.在配置中首先要换源，即将国外源切换为清华大学镜像站源。输入：

sudo nano /etc/apt/sources.list

进入根目录中的etc/apt/sources.list这个文件，使用方向键控制光标注释第一行程序，之后在最后输入（清华源或阿里源选一个）：

#清华源
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
#阿里源
deb http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi
deb-src http://mirrors.aliyun.com/raspbian/raspbian/ buster main contrib non-free rpi

按ctrl+o保存，点回车确认保存，然后ctrl+x退出。

2.再打开系统更新源配置文件，也是换源，这里换的是清华源。
输入：

 sudo nano /etc/apt/sources.list.d/raspi.list

注释掉其他源，输入：

deb http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui
deb-src http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/raspberrypi/ buster main ui

3.之后在主界面命令行依次输入：

#安装依赖包，并更新pip
sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
sudo apt-get install libhdf5-dev
sudo apt-get install libjpeg-dev
sudo apt-get install libatlas-base-dev
sudo apt-get install libtiff5-dev
sudo apt-get install libpng12-dev
sudo apt-get install libqtgui4
sudo apt-get install libqt4-test
sudo apt-get install libjasper-dev 
pip3 install --upgrade pip
#安装opencv
sudo apt-get install python3-opencv

4.最后输入python和import cv2测试是否安装成功。如果没有报错则安装成功。

总结

以上全部完成后就可以正式使用树莓派了。
①在远程桌面软件 VNC-Viewer中输入树莓派的IP地址就可以访问这一IP地址的树莓派。
②树莓派支持C语音和python的使用。
③注意树莓派使用的python版本，python2.7和python3.7。
④如果有需要的库没有安装可以在命令行进行安装。(可以使用pip安装)
⑤在自己电脑上运行成功的代码可能在树莓派上报错，请注意报错提示。

contours = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)[1]  # 树莓派中轮廓检测
contours, hierarchy = cv2.findContours(binary, cv2.RETR_TREE, cv2.CHAIN_APPROX_SIMPLE)  # 电脑上轮廓检测

⑥注意树莓派的系统使用，Linux系统和Windows有很大区别，可以查看相关教程。

参考链接

树莓派4B系统搭建（超详细版）
【物联网树莓派毕设02】树莓派4B安装Pyhton3及opencv