树莓派4B安装OpenCV3.4.0人脸检测识别—门禁“环境搭建篇”
前言
在上一篇帖子树莓派4无痛安装OpenCV+python3中，详细介绍 从零开始的树莓派NOOBS系统安装及配置教程，那从这篇文章，我将会详细讲解如何搭建人脸识别门禁所需要的环境，这部分则是是否实现OpenCV人脸检测识别的关键部分，很多人在搭建环境后编译OpenCV遇到很多报错假死爆内存的问题，这里我将详细介绍一步步讲解我们可能会遇到的报错问题，我会尽肯能的将遇到的bug一一列举解决以便后人一条过
自己在萌新时被这些bug反复摩擦
一、准备工作
树莓派4（略有磨损 ）
显示器（Mico HDIM）
PS：这里我们强烈建议您准备显示器，在某些突发情况（局域网突然不稳定）会导致VNC断联，假死，无响应等
PC端软件
putty
VNC Viewer（建议使用远程桌面软件方便后期编译查看情况）
FileZila（方便与树莓派传输文件）
二、搭建树莓派环境
拓展TF内存卡
Warning：搭建OpenCV环境，树莓派至少16GTF卡，需要拓展TF的存储空间至整个TF卡空间
查看当前树莓派空间分配
df -h #查看当前树莓派空间分配
继续输入
sudo raspi-config
确定—finish保存回车ENTER（树莓派会重新启动）
sudo reboot #也可以手动重启
Tips：如果出现以下情况：
此当前不支持您的分区布局工具，您可能正在使用NOOBS，在这种情况下，您的根文件系统已经扩展。
Tips：换源（python软件源）
之前的文章虽然已经 换源（清华）但是在我们搭建环境过程中为了能更稳定 不白给 我们再次换源，但这次只换Python软件源即可
pip config set global.index-url https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple #清华源
pip install pip -U
sudo reboot #重启树莓派
单独换源结束，现在进入正题：
在此我将安装Python3的OpenCV3环境
修改树莓默认Python版本
打开我们的终端输入
python
我发现默认版本是Python2.7.16（输入Ctrl + Z退出python环境）
继续输入
python3
python3版本为3.7.3**，所以修改默认版本（python）为python3.7
输入sudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python2 100
Keep goingsudo update-alternatives --install /usr/bin/python python /usr/bin/python3 150
在此输入python发现修改默认版本成功
扩展交互空间
安装OpenCV3编译部分是最头痛的，Up主自己在编译中很多次都会卡在40%左右假死挂起然后报错，部分报错原因可能是由于交互空间不足导致的，在之前树莓派3B上尝试了很多次都假死挂起（内存太小），在此我们先增大Swap交互空间
在终端中输入
free -m #查看当前内存
继续输入
sudo nano /etc/dphys-swapfile
将CONF_SWAPSIZE = 改为1024
Ctrl + O再Enter再Ctrl + X保存退出
继续输入
sudo /etc/init.d/dphys-swapfile restart
OK增大Swap交互空间成功
本次使用的树莓派4（2GB）方便起见我改数值为1024+512，大家根据自身使用配置情况可以进一步修改
“进击”的工具包们
你需要安装下载以下的工具包们:libjpeg-dev libatlas-base-dev libjpeg-dev libtiff5-dev libpng12-dev libqtgui4 libqt4-test libjasper-dev
不着急，一个个来
OpenCV编译工具
sudo apt install build-essential
sudo apt install cmake
sudo apt install git
sudo apt install pkg-config
OpenCV图像包
sudo apt-get install libtiff5-dev #tif格式图像工具包
sudo apt-get install libjasper-dev #JPEG-2000图像工具包
sudo apt-get install libjpeg8-dev #jpeg格式图像工具包
sudo apt-get install libpng12-dev #png图像工具包
OpenCV视频I/O包
sudo apt-get install libavcodec-dev
sudo apt-get install libv4l-dev
sudo apt-get install libavformat-dev
sudo apt-get install libswscale-dev
OpenCV-gtk2.0
sudo apt-get install libgtk2.0-dev #安装gtk2.0
优化函数包
sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran #安装优化函数包
以上依赖环境包安装好以后就开始准备配置Cmake参数
本次安装OpenCV3.4.0版，是从GitHub上Git clone的方式下载
编译Cmake部分（受苦的开始）
新建目录从 Github 克隆 OpenCV 和 OpenCV contrib 库
mkdir ~/opencv_build #在opencv里新建build文件夹
cd ~/opencv_build
新建build的文件夹存放cmake编译时产生的临时数据
之后git clone
wget -O opencv-4.0.0.zip https://github.com/Itseez/opencv/archive/4.0.0.zip
#下载opencv 4.0.0包
这里下载很慢很慢，毕竟是国外网站，而且下载一般报错很正常（换源没用 ）耐心等待http回应
个人建议会点魔法的尽量使用魔法
最后安装下载完是这样子
接着需要下载opencv-contrib包文件
wget -O opencv_contrib-4.0.0.zip https://github.com/Itseez/opencv_contrib/archive/4.0.0.zip #下载opencv包
最后下载完成…
这里网络不好的小伙伴我提供一个完整的资源下载（包含opencv4.0.0、opencv_contrib-4.0.0）OpenCV4.0.0安装环境
unzip opencv-4.0.0.zip
unzip opencv_contrib-4.0.0.zip
#解压文件
设置编译参数
在文件解压完毕后，保证文件路径没有问题：向我这样的结构：/opencv4.0.0/build/以下的操作均需要在build的这个文件夹进行：
接下来准备设置编译参数，编译的语句安全起见要加 sudo
sudo cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=/home/pi/opencv/opencv_contrib-4.0.0/modules \
#根据自己contrib中modules文件夹的地址进行配置
-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON \
-D INSTALL_CXX_EXAMPLES=ON \
-D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=ON \
-D BUILD_EXAMPLES=ON ..
这里是编译的代码的详细
CMAKE_BUILD_TYPE #编译方式
CMAKE_INSTALL_PREFIX #安装目录
OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH #加载额外模块
INSTALL_PYTHON_EXAMPLES #安装官方python例程
BUILD_EXAMPLES #编译例程
OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG : #配置pkg-config , OpenCV 4 默认下生成”opencv4.pc“
-D INSTALL_C_EXAMPLES=ON #如果需要C语言的编程案例在末尾加上
开始编译：
设置编译参数完成看到结尾像这样，没有报错且都为done的时候，编译部分结束
到这里，在成功编译的情况下建议把编译的文件夹进行一个备份：（/build）
cd ..
cp -r build ./buildres #在当前目录备份build为buildres文件夹
可能遇到的第一个坑
但是吧…在这个步骤中，可能会出现一个错误：
这种情况是文件编译出错，我自己第一次编译也是一直失败
可能出现的原因：
1.下载的opencv以及opencv-contrib文件不完整，尤其是git clone下的文件，可能文件丢失
建议重新下载
2.在编译的时候，没有添加“sudo”，在Linux中，sudo是高权限的指令
尝试添加sudo，并且删除原编译的build文件夹中的所有文件后重新编译
预备，编译
一次编译到这里是真的NB！！！（反正我安装了差不多4次的opencv，没有一次能一次顺利的编译完成）
正常来说，脸白一点，一次完整的编译成功！！！雀食欧皇
（一次编译成功的重要原因是你的opencv和opencv-contrib文件很完整，也就是你连接GitHub的网速好，或者下载的哪个文件完整度较高）
不然…基本就会在编译中，会报错缺失文件
那就来盘点一下各种错误重要
空间不足
换32GB吧，16GB可能少点的话编译雀食很危险，32GB最保险
**重要提示：**内存卡一定要看看是不是已经扩充到整个磁盘：
这是一张32GB的卡，在第一次编译因为没有扩充到整个磁盘，导致空间不足
扩充磁盘的方法：文章开头有提到
缺失文件类型的错误
这个报错是很常见的了，原因前文也提到了，就是opencv和opencv-contrib两个文件不完整
具体表现在：
缺失以下的文件：
那就缺什么下载什么，这里提供以上文件的完整包——下载
和上图差不多的报错，将缺失的文件放到
opencv_contrib/modules/xfeatures2d/src/（记得是opencv-contrib这个文件夹里）
修改库文件
这是我心态崩的一次安装opencv了
在编译到99%报错了直接原地爆炸
注意看这里：
意思是我们缺失这个文件“test_detectors_regression.impl.hpp"
解决这个问题首先要看看我们是否有这个文件
在终端中输入
find -name test_detectors_regression.impl.hpp
或者去这个路径
/Users/bigboss/Documents/CodeHouse/OpenCV4.0.0/OpenCV4.0.0/opencv-4.0.0/modules/features2d/test/test_descriptors_regression.impl.hpp
看看这个文件是否存在
若有这个文件则打开opencv/CmakeLists.txt文件中，插入
include_directories("modules")
至于插入的位置，位置在构建前就行，举例
最后的编译
执行
sudo make -j4 2>&1 | tee make.log
通过！！！
接着执行
sudo make install
finally 终于成功安装了！！！！
配置OpenCV到Python环境变量
在整个安装完OpenCV环境下，打开终端进行测试
输入 ： Python 进入Python的运行环境
输入import cv2 如果没有错误的话说明可以正常运行opencv的环境了，提示找不到库时候，说明需要将opencv的环境配置到Python中
退出Python环境，在终端输入
cd /usr/local/python/cv2
进入到Python cv2的文件下，继续输入ls 查看当前的文件夹下的文件
有一个文件夹是Python-3.7 ，进入这个文件夹 /usr/local/python/cv2/python-3.7（根据自己的文件版本进行调整）
这个文件夹里面有一个文件 cv2.cpython-37m-arm-linux-gnueabihf.so将这个文件复制到这个路径下**/usr/local/lib/python3.7/dist-packages**
sudo cp cv2.cpython-37m-arm-linux-gnueabihf.so /usr/local/lib/python3.7/dist-packages
更新环境变量
sudo ldconfig
打开bash.bashrc配置文件
sudo nano /etc/bash.bashrc
进去后，在末尾加入：
PKG_CONFIG_PATH=$PKG_CONFIG_PATH:/usr/local/lib/pkgconfig
export PKG_CONFIG_PATH
重启树莓派sudo reboot now 结束！！！
最后检测一下
测试代码
import cv2
import numpy as np
img = cv2.imread（“你测试的图片路径”）
cv2.namedWindows（“TestImage”）
cv2.imshow("TestImage",img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destoryAllWindow()
测试成功！！！
感谢观看到现在，这篇文章是截稿一年前写的，当时自己对OpenCV一无所知，树莓派Linux系统的入门小白，现在也不过学到一点皮毛，当时也是折腾了整整一星期的时间吧，中间踩了太多的坑，一度想放弃，当时最后还是坚持下来，完整的安装下来整个OpenCV，因为当时遇到的问题没有及时总结，导致自己的文章写了一半就断了，现在我是找了一个新的储存卡，重头开始，一步步再来一遍，希望自己这一遍的安装，对你有帮助，感谢你看到这里，祝你好运！！！