نصب آخرین ورژن opencv که به راحتی از آن می‌توانید در پروژه‌های خود استفاده کنید

آموزش – توصیه شده – رزبری پای – مقاله های سیسوگ – هوش مصنوعی

569 بازدید

۱۳۹۸-۰۳-۲۹

7 دقیقه

نویسنده: BLO OM
درباره نویسنده: «السَّلَامُ عَلَیْکَ یَا أَبَا عَبْدِ اللَّهِ، السَّلَامُ عَلَیْکَ وَ رَحْمَهُ اللَّهِ وَ بَرَکَاتُهُ».

مطمئنا بارها شده که اسم پردازش تصویر رو شنیده باشید و شاید خیلی‌هاتون این تصور رو داشته باشید که کار کردن در این رشته بسیار کار سخت و پیچیده‌ای است. اما همیشه در واقعیت اونجوری که فکر می‌کنید نیست (البته با روشی که توضیح می‌دیم). اینم بگم کار کردن به صورت حرفه‌ای در این رشته برخلاف اسم زیبایی که داره بسیار سخت و پیچیده است. و در مقاله نمی‌خوایم دقیقا وارد اصل داستان پردازش تصویر بشیم بلکه می‌خوایم روشی رو ارائه بدیم که بتونیم به راحتی توی پروژه‌ها از پردازش تصویر استفاده کنیم.

شاید برای شما مفید باشد: آموزش رزبری پای از 0 تا 100 از مقدماتی تا پیشرفته

روشی که می‌خوایم استفاده کنیم، استفاده از کتابخانه آماده opencv است که در این قسمت می‌خوایم از همین ابتدا به صورت کاملا عملی شروع کنیم و تصمیم گرفتیم که این کتابخانه رو روی سیستم عامل رزبین نصب کنیم البته بگم خیلی، سیستم عامل فرقی نداره ( چیزی که مهمه فرآیند نصبه). دلیل انتخاب رزبین هم این بوده که بین مهندسین الکترونیک مقبولیت بیشتری رو داره و میشه گفت کارکردن باهاش برای اول کار ساده‌تره.

و همینطور از زبان برنامه‌نویسی Python و سخت افزار RaspberryPi model3B در این آموزش و آموزش‌های بعدی استفاده می‌کنیم.

نکته‌ای که قبل از نصب مهمه و باید اطلاع داشته باشیم. اینکه کتابخانه روی چه سیسم عامل‌هایی کار می‌کنه.

سیستم عامل‌هایی که از این کتابخانه پشتیبانی می کنند شامل:

Windows, Linux, macOS, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD

و همینطور برای موبایل‌ها از سیستم عامل‌های زیر پشتیبانی می‌کنه:

Android, iOS, Maemo,^[20] BlackBerry 10

مقدمات نصب کتابخانه opencv

مرحله اول

نصب سیستم عاملی که مدنظرتون است، برای این کار به سایت RaspberryPi، قسمت Download میریم و سیستم‌عامل مربوطه رو دانلود می‌کنیم.

مرحله دوم

برای رایت کردن ایمیجی(فایل سیستم عامل) که دانلود کردیم می‌تونیم از نرم افزار‌های زیادی استفاده کنیم که بهترین‌هاشون Etcher , Win32DiskImage هستند.

مرحله سوم

اجرای سیستم‌عامل روی یک نمایشگر، می‌تونیم از طریق اتصال یک lcd به سخت افزار این کار رو انجام بدیم (روش مستقیم). البته برای راحتی کار می‌تونیم SSH بزنیم و بدون اتصال به یک نمایشگر به طور غیرمستقیم از طریق PC به عنوان نمایشگر استفاده کنیم (روش غیرمستقیم).

SSH چیست؟

SSH (اس اس اچ) مخفف عبارت «Secure Shell» (پوسته امن) است. SSH رو می‌تونیم بگیم که، پروتکل طراحی شده برای برقراری اتصال امن میان کاربر (Client) و سرور (Server) هست.

اجرای روش غیرمستقیم

برای استفاده از این روش نرم افزار Putty رو برای SSH پیشنهاد می‌کنیم و برای اجرای رابط گرافیکی روی نمایشگر PC از TighVNCViewer استفاده می‌کنیم. و برای جابه‌جایی فایل‌ها بین سخت‌افزار و PC نیاز به استفاده از Flash نیست بلکه می‌تونیم از نرم افزار WinSCP استفاده کنیم. خب پس از اینکه تونستیم سخت‌افزار رو به دو روشی که گفتیم (مستقیم و غیرمستقیم) اجرا کنیم. حالا باید در محیط CommandLine سیستم عامل رزبین دستورات زیر رو بنویسیم. تا بتونیم آخرین ورژن کتابخانه opencv رو نصب کنیم.

putty چیست؟

نرم افزاری جهت اتصال به PC و سخت افزار است که از این طریق می‌تونیم به صورت غیرمستقیم با محیط CommandLine سخت افزار ارتباط برقرار کنیم.

TighVNCViewer چیست؟

کاملا تعریقی مشابه با putty داره اما از این نرم افزار برای ارتباط گرافیکی با سخت افزار به صورت غیرمستقیم استفاده میشه.

WinSCP چیست؟

نرم افزاری جهت انتقال دیتا بین سخت افزار و PC استفاده میشه.

خب از اینجا به بعد کارمون میشه نصب نرم افزار های جانبی و اصلی دقیقا مثل یک مهندس کامپیوتر

امیدوارم که این نکته رو هم فراموش نکرده باشید که برای انجام این مراحل به اینترنت نیاز داریم.

مرحله اول نصب OPENCV

باز کردن فضای حافظه، برخلاف کامپیوترها با محدودیت فضای حافظه مواجه هستیم که باید فضای کل سیستم رو باز کنیم. برای این کار طبق دستورات زیر باید عمل کنیم.

1	sudo raspi-config دستور باز کردن فضای حافظه

پس از اجرای دستور بالا باید طبق شکل زیر عمل کنیم تا فضای حافظه رو باز کنیم.

آموزش نصب کتابخانه OPENCV (آخرین ورژن)

خب پس اینکه طبق شکل بالا عمل کردیم در نهایت گزینه Finish رو انتخاب می‌کنیم و سیستم رو ریست می‌کنیم (البته این فرایند به صورت خودکار اعمال میشه اما اگر به هر دلیلی نشد دستور sudo reboot رو اجرا می‌کنیم)

دقت کنید که حتما باید این فرایند انجام بگیره (از ما گفتن بود)

حالا برای اینکه ببینیم حافظه باز شده یا نه دستور زیر رو وارد می‌کنیم.

1	df –h تست کردن فضای حافظه

پس از اینکه دستور رو وارد کردیم باید ببینیم که سایز دایرکتوری (dev/root) برابر با سایز حافظه خارجی باشه در غیر اینصورت عملیات باز کردن فضای حافظه به درستی انجام نشده است.

خب حالا چندتا نرم افزاری که برای این پروژه به کارمون نمی‌یاد رو هم حذف می‌کنیم چون فقط حافظه رو اشغال کردند و با پاک کردن این نرم‌افزار‌ها حدودا 1گیگابایت فضا خالی میشه (اگه پاک هم نکردید مشکلی نداره، یه وقت فکر نکنید که حتما باید این کارو انجام بدید).

sudo apt-get purge wolfram-engine

sudo apt-get purge libreoffice*

sudo apt-get clean

sudo apt-get autoremove

مرحله دوم نصب OPENCV

ابتدا سیستم رو توسط دستورات زیر update و upgrade می‌کنیم.

1 2	sudo apt-get update sudo apt-get upgrade

سپس ابزار های توسعه که شامل Cmake هستند رو نصب می‌کنیم.

1	sudo apt-get install build-essential cmake unzip pkg-config

حالا پس از نصب Cmake نوبت به نصب کتابخانه‌های جانبی opencv است.

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

sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev

sudo apt-get install libxvidcore-dev libx264-dev

حال نوبت به نصب GTK میرسه که با دستور زیر نصب میشه.

1	sudo apt-get install libgtk-3-dev

برای کاهش هشدارهای GTK از دستور زیر استفاده می‌کنیم.

1	sudo apt-get install libcanberra-gtk*

برای بهینه سازی کتابخانه opencv از دستور زیر استفاده می‌کنیم.

1	sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran

نصب هدر‌های توسعه پایتون 3

1	sudo apt-get install python3-dev

حالا نوبت به نصب opencv رسیده برای اینکه نصبش کنیم ابتدا به سایت خود opencv میریم تا آخرین نسخه ای که منتشر شده رو دانلود کنیم. برای دانلود ابتدا با دستور زیر وارد قسمت home دایرکتوری میشیم.

~cd

و سپس ورژنی که مدنظرمون هست رو طبق دستورات زیر دانلود می‌کنیم.

(ورژن 4 در این آموزش مدنظر ما است opencv).

دقت کنید که انتخاب اسم فایل کاملا دلخواه است و در اینجا اسم ها رو با نام های opencv.zip و opencv_contrib.zip انتخاب کردیم.

1 2	wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/4.0.0.zip wget -O opencv_contrib.zip https://github.com/opencv/opencv_contrib/archive/4.0.0.zip

همینطوری که می‌بینید فایل ها به صورت فشرده هستند و باید با دستور زیر فایل‌ها رو از حالت فشرده خارج کنیم.

1 2	unzip opencv.zip unzip opencv_contrib.zip

با دستور زیر می‌تونیم اسم دایرکتوری‌ها رو به اسم دلخواهی که مدنظرمونه تغییر بدیم.

1 2	mv opencv-4.0.0 opencv mv opencv_contrib-4.0.0 opencv_contrib

نکته ای که وجود داره اینکه می‌تونیم اسم دایرکتوری رو تغییر ندیم اما باید مسیر CMake path رو چک کنیم.

حال نوبت به تنظیم متغیر محلی پایتون 3 برای OpenCV4 رسیده که این کار رو با دستورات زیر انجام میدیم.

1 2	wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py sudo python3 get-pip.py

اگر با متغییر های محلی در پایتون آشنایی ندارید توصیه می‌کنیم اینجا کلیک کنید.

متغیرهای محلی این اجازه رو به ما میدند که ورژن های مختلفی از نرم افزار پایتون و یا … رو به صورت ایزوله روی سیستم اجرا کنیم.

حالا می‌خوایم یک متغیر ایجاد کنیم ولی میتونید هر چقدر که نیاز داشتید برای پروژه های بعدیتون ایجاد کنید ( مسیر همینه)

1 2	sudo pip install virtualenv virtualenvwrapper sudo rm -rf ~/get-pip.py ~/.cache/pip

خب وقتش رسیده که فایل ~/.profile رو آپدیت کنیم. البته همینجوری که نمیشه آپدیت کرد نیاز به یک ادیتور متن مثل Nano یا Vi یا Vim برای این کار از دستور زیر استفاده می‌کنیم.

1	Sudo nano ~/.profile

بعدش خطوط زیر رو اضافه می‌کنیم که به دو روش میشه اینکار رو انجام داد.

روش اول:

# virtualenv and virtualenvwrapper

export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs

export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3

source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh

روش دوم:

echo -e "\n# virtualenv and virtualenvwrapper" >> ~/.profile

echo "export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs" >> ~/.profile

echo "export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/bin/python3" >> ~/.profile

echo "source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh" >> ~/.profile

حالا پس از اضافه کردن دستورات به ~/.profile لازمه که فایل رو به صورت Source در بیاریم.

1	source ~/.profile

و فایل opencv رو باید داخل یک متغیر محلی بریزیم که با دستور زیر این کارو انجام میدیم.

1	mkvirtualenv cv -p python3

workon cv

در نهایت باید به شکل زیر برسیم.

آموزش نصب کتابخانه OPENCV (آخرین ورژن)

برای انجام محاسبات ریاضی کتابخانه، نیاز به نصب ماژول numpy است که طبق دستور زیر این ماژول رو نصب می‌کنیم.

1	pip install numpy

سپس دستورات زیر رو وارد می‌کنیم.

cd ~/opencv

mkdir build

cd build

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \

-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \

-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_contrib/modules \

-D ENABLE_NEON=ON \

-D ENABLE_VFPV3=ON \

-D BUILD_TESTS=OFF \

-D OPENCV_ENABLE_NONFREE=ON \

-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=OFF \

-D BUILD_EXAMPLES=OFF ..

اگر مراحلی که گفتیم رو به درستی انجام داده باشیم باید به شکل های زیر برسیم.

آموزش نصب کتابخانه OPENCV (آخرین ورژن)

اگر با همچین کادری مواجه شدیم به این معنیه که می‌تونیم از الگوریتم‌ها استفاده کنیم ( یعنی تا این مرحله کارمون به درستی انجام شده).

آموزش نصب کتابخانه OPENCV (آخرین ورژن)

اگر عملیاتی که از قبل انجام داده بودیم داخل متغیر محلی که تعریف کرده بودیم (متغیر cv) ریخته شده بود و همینطور اگر interpreter هم به پایتون 3 اشاره داشت. میشه گفت که تا این مرحله کارمون رو به درستی انجام دادیم.

نکته اساسی:

افزایش حجم swap

swap فضایی از هارده که مقدار کمی از سیستم عامل رو (OS) بهش اختصاص میدیم و این فضا خالی نگه داشته میشه تا در صورتی که فضای حافظه ram کم اومد و کار سنگینی انجام می‌داد سیستم هنگ نکنه. برای افزایش حجم swap هم باید دستورات زیر رو وارد کنیم.

sudo nano /etc/dphys-swapfile

# CONF_SWAPSIZE=100

CONF_SWAPSIZE=2048

افزایش حجم swap برای کار کردن با 4 هسته سخت افزار

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

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

ریست swap

حالا نوبت به کامپایل opencv میرسه که این کار رو با دستور زیر انجام میدیم.

دقت کنید عددی که نوشته شده به تعداد هسته های سخت افزار اشاره می‌کنه که با چند هسته کامپایل کنه.

make -j4

با این دستور هم opencv رو نصب می‌کنیم.

1 2	sudo make install sudo ldconfig

دقت کنید که پس از نصب، حجم swap رو به 100Mb باید برگردونیم.

حالا نوبت به آدرس دهی opencv به متغیر محلیه که ایجاد کردیم. دقت کنید آدرس رو حتما چک کنید که در چه آدرسی از سیستم نصب میشه چون اگر آدرس رو اشتباه وارد کنیم فرایند نصب به درستی انجام نخواهد شد (لطفا به مسیر نصب دقت کنید).

cd ~/.virtualenvs/cv/lib/python3.5/site-packages/

ln -s /usr/local/python/cv2/python-3.5/cv2.cpython-35m-arm-linux-gnueabihf.so cv2.so

cd ~

پس از انجام فرایندی که گفتیم حالا نوبت به تست opencv هست که ببینیم اصلا نصب شده یا نشده؟ برای این کار باید دستورات زیر رو اجرا کنیم.

1 2	workon cv python

پس از اجرای دستور بالا، باید محیط IDE پایتون رو باز کنیم و دستورات زیر رو اجرا کنیم.

1 2	>>> import cv2 >>> cv2.__version__

اگر همه چیز درست باشه باید به خط زیر برسیم.

'4.0.0'

و در نهایت برای خارج شدن باید دستور زیر رو وارد کنیم.

1	>>> exit()

خب خسته نباشید اینم از نصب آخرین ورژن کتابخانه opencv که به راحتی برای پروژه های خودتون می‌تونید ازش استفاده کنید.

تمامی دستورات رو می‌تونید از اینجا دانلود کنید.[download id=”undefined”]

در قسمت بعد یک پروژه پردازش تصویر با این کتابخانه انجام خواهیم داد که شامل موارد زیر هستند

اضافه کردن تصویر
شناسایی تصویر
استفاده از موتورهای شناسایی

با سیسوگ همراه باشید.

اطلاعات

569

لینک و اشتراک

آموزش نصب کتابخانه OPENCV (آخرین ورژن)