树莓派3b+ opencv3.4.1 QT USB摄像头 串口配置

作者:SunnyFHY    发布于:

树莓派3b+ OpenCV3.4.1 USB摄像头 串口配置教程

本来这个教程写了个开头不打算写完的，感觉没啥意思。结果周末的时候配串口把系统搞崩了，所以重装就顺便记一下了。

首先记一下出错：配串口的时候在config文件里加了一行代码之后重启出现了kernel panic-not syncing:attempted to kill init!之后科协的同学教我把存储卡里的boot文件夹在PC上打开找到config.txt删掉多加的那行代码就可以重启了。不过后来始终配不起来串口，一改config就开始崩，反反复复操作了好几次最后直接boot文件夹都windows不可识别了。树莓派也重启不了啦。一直重装一直爽，愿天堂不需要编译OpenCV。

材料及软件清单：

Raspberry Pi 3b+ TF存储卡（大于8G） 读卡器 / DiskImager VNCViewer（csdn上都有安装包)

树莓派系统(Paspbian)下载及烧录：

1.进入https://www.raspberrypi.org/

点击导航栏Downloads

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2.选择Raspbian

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3.下载系统镜像压缩包（Dwonload ZIP），左上为带图形界面及推荐软件版，右上带图形界面，左下纯命令行

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4.下载后解压至任意路径（注意不能含有中文路径）

​ 得到后缀为img的镜像文件

5.接下来打开 DiskImager烧录系统

Device选择读卡器的U盘、ImageFile选择刚刚解压img镜像文件路径

点击Write

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等待出现Write Successfully弹窗

6.插入烧录好Paspbian的存储卡，连接电源和显示器，等待开机。

注意：初始系统设置弹窗注意看提示语，别一路NEXT，赶时间最后一步需要下载东西的check for update可以跳过

vnc server远程PC桌面登录树莓派（如果有需要的话）

其实vnc后期不能远程显示摄像头的图像框的，而且有时候画面还会卡。

1.首先确保PC和树莓派处在同一个网络下，在树莓派的命令行里输入vncserver

2.打开PC端的vncviewer输入树莓派显示的ip地址

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3.输入用户名和密码，用户名默认pi,密码为第一次开机自己设定的登录密码。

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4.获得PC远程图形桌面登录。

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系统汉化教程（不存在的，这样编译报错都报中文我怎么查解决方案）

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完整更新镜像源

1.备份

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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.修改软件更新源，用中科大站点：

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sudo nano /etc/apt/sources.list

修改后如下：

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deb http://mirrors.ustc.edu.cn/raspbian/raspbian/ stretch main contrib non-free
# Uncomment line below then 'apt-get update' to enable 'apt-get source'
#deb-src http://archive.raspbian.org/raspbian/ stretch main contrib non-free rpi

ctrl+o 保存 → 回车 确认 → ctrl+x 退出

3.再修改系统更新源：

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

同样修改首行网址，修改后如下：

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deb http://mirrors.ustc.edu.cn/archive.raspberrypi.org/debian/ stretch main ui
# Uncomment line below then 'apt-get update' to enable 'apt-get source'
#deb-src http://archive.raspberrypi.org/debian/ stretch main ui

ctrl+o 保存 → 回车 确认 → ctrl+x 退出

4.更新

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sudo apt-get update ; sudo apt-get upgrade ; sudo apt-get dist-upgrade ; sudo rpi-update

此处为更新软件源列表、软件版本和内核版本，因为更新内容比较多，所以耗时长些（中间会需要多次选择y/n,10分钟警告+意外中断风险，需要关掉vnc）

qt5下载及编译工具配置

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  1. 树莓派安装QT非常简单，只需要两句话，打开终端，输入以下命令
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sudo apt-get install qt5-default
sudo apt-get install qtcreator
  1. 一定要确保第一个安装成功了再输入第二个命令，如果安装第一个时提示需要xx依赖于xx，那么就把第一个命令改为
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sudo aptitude install qt5-default

3.然后再输入上面的第二个命令

4.之后按下图进行编译工具配置

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compiler path: /usr/bin/arm-linux-gnueabihf-gcc

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wiringpi配置

1.安装git工具

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sudo apt-get install git-core

2.克隆wiringpi源码到本地并编译安装

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git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
./build

3.更新wiringpi库

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cd wiringPi
git pull origin

串口配置（把这个放在前面，崩了我也不心疼，OpenCV编译放后面）

1.将树莓派的硬件串口与mini串口默认映射对换

简单来说：硬件串口由硬件实现，有单独波特率时钟源，性能高，可靠，而mini串口要依附CPU内核提供时钟。因此我们要用硬件串口，但是树莓派3b的硬件串口默认连接的是蓝牙，所以我们要改一下，把蓝牙映射到mini串口上，而释放硬件串口。

首先查看有没有相关文件

命令行 cd /boot/overlays

可以看到有 README 和 pi3-miniuart-bt-overlay.dtb 或者是 pi3-miniuart-bt.dtb ，后面的缺了(overlay)但是在README中的解释是相同的，因此，认为是同一文件。如果没有的话，参考博客 给出链接点击 http://ukonline2000.com/wp-content/uploads/2016/03/ 下载。

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img

README文件中说明了此文件的功能是将树莓派3的蓝牙切换到mini串口(ttyS0),并且恢复硬件串口(ttyAMA0)到GPIO14&15引脚中。

2.查看并修改串口映射关系

终端输入 ls -l /dev

红框里面表示串口映射，有的可能只显示1个，没关系，修改之后两个就都显示出来了。

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现在来修改

命令行sudo nano /boot/config.txt

在该文件中加一行代码 dtoverlay=pi3-miniuart-bt

img

然后保存文件，重启树莓派。

然后我们再次查看 命令行 ls -l /dev 此时两个都有了并且对调了

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可以看出，硬件串口(ttyAMA0)映射到了GPIO Tx(14) Rx(15) 引脚上。

3.禁用串口的控制台功能。

前面步骤已经交换了硬件串口与mini串口的映射关系，但是，现在还不能使用树莓派串口模块与电脑进行通信，因为，树莓派io口引出串口默认是用来做控制台使用的，即是为了用串口控制树莓派，而不是通信。所以我们要禁用此默认设置。

两个命令

sudo systemctl stop serial-getty@ttyAMA0.service
sudo systemctl disable serial-getty@ttyAMA0.service

然后命令行

sudo nano /boot/cmdline.txt
删除语句 console=serial0,115200

保存之后内容如下，有的可能不一样

img

然后重启树莓派，

配置结束。

接下来我们先配视觉处理环境，最后进行OpenCV、QT和串口的联合测试。

OpenCV和摄像头配置

首先安装构建OpenCV的相关工具:

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sudo apt-get install build-essential cmake git pkg-config

之后安装常用图像工具包：

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// 安装jpeg格式图像工具包
sudo apt-get install libjpeg8-dev 
// 安装tif格式图像工具包
sudo apt-get install libtiff5-dev 
// 安装JPEG-2000图像工具包
sudo apt-get install libjasper-dev 
// 安装png图像工具包
sudo apt-get install libpng12-dev

再安装视频I/O包:

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

下面安装gtk2.0(此处如果不换源的话几乎100%失败,所以安装好系统后马上更换源):

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sudo apt-get install libgtk2.0-dev

然后是优化函数包

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sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran

到此为止,需要安装的依赖项全部完成了,接下来开始安装Opencv,我们采用源码编译的方式安装:（要很久= =）

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#下载OpenCV
wget -O opencv-3.4.1.zip https://github.com/Itseez/opencv/archive/3.4.1.zip  
 
# 解压OpenCV
unzip opencv-3.4.1.zip

前面已经把源代码解压了,所以现在要切换到源码的文件夹:

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cd opencv-3.4.1

新建一个名为build的文件夹用来存放cmake编译时产生的临时文件：

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mkdir build
// 进入builf文件夹
cd build

设置cmake编译参数，安装目录默认为/usr/local，在终端输入:

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sudo cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

此过程中会下载部分文件,由于是外网,所以往往耗费较长时间,预计在十五分钟左右,请耐心等待

cmake没问题的话,就可以继续下面的步骤,正式编译,继续输入:

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// 编译，以管理员身份，否则容易出错,-j4用来加快编译速度
sudo make -j4
// 安装
sudo make install
// 更新动态链接库
sudo ldconfig

在用opencv调用前，请先完成以下操作

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sudo nano /etc/modules-load.d/rpi-camera.conf

之后在最后一行上加上bcm2835-v4l2，这样就可以在opencv中调用官方的摄像头了

OpenCV、QT和串口联合测试

打开QtCreator，点击File，选择New File or Project，选择None-Qt Project,选择Plain C++ Project，点击choose ，然后基本都选默认的就行

树莓派3B+安装QT及配置Opencv过程-杨幽科技

项目建立完成后在左栏就会看到一个*.pro文件，修改.pro文件中的内容，如下(直接复制即可)：

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QT += core
QT -= gui
 
TARGET = opencv_test
CONFIG += console
CONFIG -= app_bundle
 
INCLUDEPATH += /usr/local/include \
                /usr/local/include/opencv \
                /usr/local/include/opencv2
 
LIBS += /usr/local/lib/libopencv_calib3d.so //usr/local/lib/libopencv_core.so //usr/local/lib/libopencv_features2d.so //usr/local/lib/libopencv_flann.so //usr/local/lib/libopencv_highgui.so //usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so //usr/local/lib/libopencv_imgproc.so //usr/local/lib/libopencv_ml.so //usr/local/lib/libopencv_objdetect.so //usr/local/lib/libopencv_photo.so //usr/local/lib/libopencv_shape.so //usr/local/lib/libopencv_stitching.so //usr/local/lib/libopencv_superres.so //usr/local/lib/libopencv_videoio.so //usr/local/lib/libopencv_video.so //usr/local/lib/libopencv_videostab.so
 
 
TEMPLATE = app
 
SOURCES += main.cpp
LIBS +=-lwiringPi    #这个是wiringPi的库

main.cpp内容如下

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#include <opencv2/opencv.hpp>  
#include <string.h>
#include <wiringPi.h>
#include <wiringSerial.h>
using namespace cv;  
 
//-----------------------------------【main( )函数】--------------------------------------------
//      描述：控制台应用程序的入口函数，我们的程序从这里开始
//-------------------------------------------------------------------------------------------------
int main( )  
{  
   
     int fd;
     char str[6],str1[6];
     if(wiringPiSetupSys()<0)return 1; //初始化wiringPi
     sprintf(str,"%s%s%s","X","110","R");
     sprintf(str1,"%s%s%s","Y","220","R");//字串拼接，%s可替換成int/float
    //【1】从摄像头读入视频
    VideoCapture capture(0);
   
    //【2】循环显示每一帧
    while(1)  
    {  
   
    
     Mat frame;  //定义一个Mat变量，用于存储每一帧的图像
     capture>>frame;  //读取当前帧
     imshow("读取视频",frame);  //显示当前帧
     waitKey(10); 
    
    
     if((fd=serialOpen("/dev/ttyAMA0",9600))<0)
       {
        int time = millis();
        printf("serial doesn't open,return -1,time is %d",time);
        return 1;
         }
    serialPrintf(fd,str); 
    serialPrintf(fd,str1);
    
        
    int c = waitKey(10);
    if ((char)c == 27) { break; } // escape
    
    }  
    return 0;     
}

结果：测试成功！！！

硬件连接不赘述，演示效果自己瞧，总之成功！！！

好了终于复活了。啊我活了，啊我又死了。过一会还要跑操，不过早上的课这周还没开始，所以要继续摸图像处理。我写这篇东西有啥意思呢？我现在就备份镜像，以后再也不白手又起家，卷土再重来了。配完环境的人，真的还能撑住写代码吗？？？

附备份镜像教程：

1.先右键新建一个文本文档，把它后缀名改成img。

2.使用diskimager软件选中刚刚新建的img文件路径。

3.点击read键将镜像读出。

参考网址：https://ayangyou.com/2019/01/24/raspberrypi_qt_opencv/

​ https://blog.csdn.net/qq_29781403/article/details/85093062

​ https://blog.csdn.net/u014415522/article/details/80645651

​ https://blog.csdn.net/qq_36326623/article/details/79780061

​ https://www.itread01.com/content/1546097048.html

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  1. 1. 树莓派3b+ OpenCV3.4.1 USB摄像头 串口配置教程
    1. 1.1. 材料及软件清单：
    2. 1.2. 树莓派系统(Paspbian)下载及烧录：
    3. 1.3. vnc server远程PC桌面登录树莓派（如果有需要的话）
    4. 1.4. 系统汉化教程（不存在的，这样编译报错都报中文我怎么查解决方案）
    5. 1.5. NEXT——->
    6. 1.6. 完整更新镜像源
      1. 1.6.0.1. 1.备份
      2. 1.6.0.2. 2.修改软件更新源，用中科大站点：
      3. 1.6.0.3. 3.再修改系统更新源：
    7. 1.6.1. 4.更新
  2. 1.7. qt5下载及编译工具配置
  3. 1.8. wiringpi配置
  4. 1.9. 串口配置（把这个放在前面，崩了我也不心疼，OpenCV编译放后面）
  5. 1.10. OpenCV和摄像头配置
  6. 1.11. OpenCV、QT和串口联合测试
  7. 1.12. 结果：测试成功！！！
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