Raspberry Pi Zero WH カメラモジュールで遊ぶ その1

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本記事では、pythonの設定とカメラモジュールの動作確認を行います。

• 1. python初期設定
  • 1.1. リンク設定
• 2. カメラモジュールの接続
  • 2.1. 接続設定
  • 2.2. 静止画撮影テスト
• 3. 各種pythonライブラリの追加
  • 3.1. OpenCV
• 4. OpenCVを使って動かしてみる
  • 4.1. 表示テスト

1. python初期設定

1.1. リンク設定

今回導入したRaspberry Pi OSのバージョンでは、pythonのシンボリックリンクがpython2(2.7.16)に張られていたので、python3(3.7.3)にリンクを張り替えます。
補足として、Raspberry Pi OSのPythonライブラリは、pipよりもapt-getで入れたものの方が高速のようです。

# シンボリックリンクの張り替え
$ cd /usr/bin
$ sudo unlink python
$ sudo ln -s python3 python

2. カメラモジュールの接続

2.1. 接続設定

Raspberry Pi本体にカメラモジュールのケーブルを接続した後、「設定」→「Raspberry Piの設定」→「インターフェース」から、カメラを有効化します。
その後、カメラモジュールが正常に接続されているか、確認します。

# カメラ接続の確認
$ vcgencmd get_camera

"supported=1 detected=1"と表示されれば、正常に接続されています。

2.2. 静止画撮影テスト

テストとして、静止画を撮影してみます。

# デフォルトでは/home/piに保存
$ sudo raspistill -o image.jpg

3. 各種pythonライブラリの追加

3.1. OpenCV

はじめにOpenCVが依存しているライブラリをインストールします。

# libhdf5-xxxのバージョン確認(今回のバージョンは103)
$ sudo apt-cache search libhdf5

# 各種ライブラリのインストール
$ sudo apt-get install libhdf5-dev libhdf5-serial-dev libhdf5-103
$ sudo apt-get install libqtgui4 libqtwebkit4 libqt4-test python3-pyqt5
$ sudo apt-get install libatlas-base-dev
$ sudo apt-get install libjasper-dev

次にOpenCVをインストールします。

# OpenCVのインストール
$ sudo pip3 --default-timeout=1000 install opencv-python

このままだとimport cv2でエラーを吐くことがあるため、環境変数を設定します。
"~/.bashrc"に以下を追記し、source ~/.bashrcを実行します。

# ~/.bashrcに追記
export LD_PRELOAD=/usr/lib/arm-linux-gnueabihf/libatomic.so.1

4. OpenCVを使って動かしてみる

4.1. 表示テスト

カメラからキャプチャした画面をグレースケール化して表示、qキーが押されたら終了するコードです。

capture_test.py

import cv2

def capture():
    # 0 is a camera number.
    cap = cv2.VideoCapture(0)

    print('### Break is \'q\' key.')

    while(cap.isOpened()):
        # 'ret' is a boolean.
        ret, frame = cap.read()

        gray = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2GRAY)

        cv2.imshow('frame', gray)

        # Break is 'q' key.
        if cv2.waitKey(1) & 0xff == ord('q'):
            break

    cap.release()
    cv2.destroyAllWindows()

if __name__=='__main__':
    capture()