CycloneVSoCにOpenCVを組み込んでUSBカメラの映像をLinux Desktopに表示する

#CycloneVSoCにOpenCVを組み込んでUSBカメラの映像をLinux Desktopに表示する
##はじめに
Cyclone V SoCをつかった基板でAIの開発をする際、カメラ映像の取り込みはベースとなるので、自分への忘却録としても手順を記載したいと思います。

##開発環境（Linux）

• クロスコンパイル環境： VirtualBox グラフィカルユーザーインターフェースバージョン 6.1.14 r140239 (Qt5.6.2)
• ゲストOS：Ubuntu18.04lts
• FPGAコンパイル環境:Quartus Prime Version 18.1.1 build 646

##Linux Desktopの構築
こちらのサイトの7.6.2項までを参考に、Cyclone V SoCにLinux Desktopのインストールをします。
https://rocketboards.org/foswiki/Projects/OpenVINOForSoCFPGA

手順は上記サイトを参考に、下記の変更を加えています。

• ツールチェーン：gcc-linaro-7.5.0-2019.12-x86_64_arm-linux-gnueabihf.tar.xz
• Linuxカーネル： socfpga-5.4.45-lts
• rootfs：linaro-stretch-developer-20170706-43.tar.gz

##OpenCVのインストール
下記公式サイトを参考にインストールを進めていきます。
https://docs.opencv.org/4.4.0/d7/d9f/tutorial_linux_install.html

###ツールのインストール

$ sudo apt-get install build-essential
$ sudo sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
$ sudo apt-get install python-dev python-numpy libtbb2 libtbb5-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev  libdc1394-22-dev

公式には、libtbb-devが指定してありましたが、パッケージが見つからなかったので代わりにlibtbb5-devを、libjasper-devは見つからなかったので省略します。

###GitからOpenCVをチェックアウト

$ git clone https://github.com/opencv/opencv.git
$ git clone https://github.com/opencv/opencv_contrib.git

###OpenCVのビルド

$ cd ~/opencv
$ mkdir build
$ cd build
$ cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..
$ make -j2

###OpenCVのインストール

$ sudo make install

正常にインストールされているか確認します。Pythonのインタラクティブコンソールを使えば確認できると思います。

$ Python3
>>> import cv2
>>>

エラーが出ずにプロンプト>>>が返ってくれば正常にインストールされていると思います。

##Pythonプログラム

preview.py

#!/usr/bin/env python3

import cv2

cap = cv2.VideoCapture(0)

while(True):
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break
    cv2.imshow('preview', frame)
    key = cv2.waitKey(1)
    if key == 27:  # ESC 
        break

cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

##実行
下記でプログラムを実行すれば、カメラの映像がWindowに表示されます。

$ python3 preview.py