OpenCV mit Python

Installation

Raspberry Pi

OpenCV Installation

• Installiere eine aktuelle Version mit Allem von Raspbian auf die SD-Karte, richte alles ein, update das System via:

sudo apt update && sudo apt upgrade -y

• Installiere alles Mögliche nach was OpenCV so braucht (alles muss in eine Zeile):

sudo apt install libatlas3-base libsz2 libharfbuzz0b libtiff5 libjasper1 libilmbase12 libopenexr22 libilmbase12 libgstreamer1.0-0 libavcodec57 libavformat57 libavutil55 libswscale4 libqtgui4 libqt4-test libqtcore4 libwebp6

• Installiere dann OpenCV (und falls es fehlt numpy) via pip3, hier als root, in der fettesten Geschmacksrichtung:

sudo pip3 install opencv-contrib-python numpy

• Teste ob numpy und opencv richtig installiert sind. Öffne dazu python3 auf der Konsole und probiere aus, ob die beiden folgenden Befehle kein Fehler ausgeben:
  • import numpy
  • import cv2
  • quit()
• Tipp: Als IDE unter Raspbian für Python3 ist Thonny ein Versuch wert:
  • Installation am besten via pip: sudo pip3 install thonny
  • Nach dem starten von Thonny unter "Tools->Options...->General" den UI mode auf "expert" stellen, bei der Gelegenheit kann auch gleich ein dunkles Theme eingestellt werden, dann sieht es auch gut aus.
  • Das Ding kann Variablen anschauen, Breakpoints setzen, Variabelninhalte anzeigen und Pakete installieren und zeigt Vorschläge zum sauberen Programmieren - also ein Ersatz für das PyCharm, was unter Raspberry nicht läuft.

Kamera Installation

• Aktiviere die Kamera: sudo raspi-config, dann unter "5 Interfacing Option" die Kamera aktivieren. Tool beenden über "Finish", Raspberry neu starten sudo reboot
• Teste die Kamera via raspivid -t 5000 : Der Videostream sollte für 5s zu sehen sein

Windows

• Installiere Python3 von Python.org: Wichtig:
  • Per Rechtsklick als Admin installieren
  • Bei Installation auch pip installieren lassen und Pfade setzen lassen
• Installiere PyCharm Community Edition von Jetbrains
  • Darin habe ich dann ein neues Projekt angelegt, dabei "Virtualenv" als Environment gewählt
  • Über "File->Settings..." das Settings-Fenster öffnen,
    • darin dann Links das eigene "Projekt: xxx" ausklappen, dort drunter auf "Project Interpreter" gehen
    • Hier sollte jetzt eine Python3-Version ausgewählt sein und unter den Packages mind. "pip" vorhanden sein
    • Über das kleine "+"-Symbol recht weit rechts können nun weitere Packages für das Projekt installiert werden, es öffnet sich ein Fenster "Available Packages"
      • Darin in der Suche "opencv" eingeben und das Paket "opencv-contrib-python" installieren - unten wird dann irgendwo angezeigt ob es geklappt hat
      • Darin dann auch noch nach "numpy" suchen und das Paket "numpy" installieren
      • Dann das Packet-Manager-Fenster schliessen
    • Auch das Settings-Fenster mit "OK" schliessen
  • Vermutlich muss man jetzt trotzdem noch etwas warten, weil PyCharm im Hintergrund immernoch installiert. Erst wenn PyCharm fertig ist, kann man das test_video.py starten.

Testen der Kamera unter Python-OpenCV

Das folgende Skript sollte unter allen Betriebsystemen laufen, unter Linux/Raspbian wird ein V4L2 Device benötigt, unter Windows ging es direkt. Das folgende Skript auf der jeweiligen Maschine ausprobieren - via Terminal, Thonny, PyCharm oder was auch immer:

import numpy as np
import cv2 as cv
cap = cv.VideoCapture(0)
while(True):
    # Capture frame-by-frame
    ret, frame = cap.read()
    # Our operations on the frame come here
    gray = cv.cvtColor(frame, cv.COLOR_BGR2GRAY)
    # Display the resulting frame
    cv.imshow('Hit ESC to close', gray)
    if cv.waitKey(1) & 0xFF == 27:
        break
# When everything done, release the capture
cap.release()
cv.destroyAllWindows()

Es sollte das Videobild in Graustufen angezeigt werden, im aktiven Kamerabildfenster "ESC" drücken, um das Program ordentlich zu beenden.