OpenCV 支持FPGA

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云端梦想实现家 2024-10-29 11:39:40

文章标签 OpenCV 支持FPGA opencv 计算机视觉 python #include 文章分类 计算机视觉人工智能

1.前言

最近苹果公司发布新款产品，搭载 arm64 架构的处理器💻，作为嵌入式小白，必须要搞一款来玩玩，在上面跑跑图像处理（按理来说其实跟树莓派是差不多的，相对来说树莓派还是太小众，很多库和软件都来不及适配，那可能有人说了苹果发布的arm64咋可以呢，谁让苹果公司big呢。。。）

2.配置概要

既然是做图像相关的分析，那么opencv是必须的啦，很多人可能就不服气啦，大名鼎鼎的MATLAB分析什么都厉害，当然也难不倒图像分析，可MATLAB那玩意俺不会用，，，【据说很简单】，其次是macOS Big Sur系统还不支持。然后还需要使用opencv C++版本，需要编译源码。前期想法验证当然需要python啦，提到python就离不开anaconda了-做环境打包配置绝佳利器，可以让一个系统里配置多个python版本，一开始不知道为什么，后来在配置环境的时候还是遇到很多问题的，不断尝试python版本才成功的。所以需要如下几个库：

anaconda
python3.9
opencv4.5.0

3.anaconda库配置

anaconda 目前还没有正式版支持Mac最新的处理器但天无绝人之路，所谓哪里有压迫，哪里就有反抗，miniforge - 该库是conda实现的最小库也称作为conda-forge。下载地址点击下载miniforge，这里选OS X(arm64)。下载后是个shelle脚本，直接运行即可。

OpenCV 支持FPGA_计算机视觉

4、python版本配置

使用conda进行配置，命令如下，其中myenv是一个完整环境的名字，内置python3.9版本，然后activate激活环境。

conda create -n myenv python=3.9
conda activate myenv

执行完以上两条命令之后，在terminal里可以看到如下信息：

OpenCV 支持FPGA_计算机视觉_02

以上信息就代表在conda里配置python3.9成功。

5、其他相关库配置（opencv numpy matplotlib）

opencv是这次做图像分析和处理的主角，我们先安装其他必要的库，numpy matplotlib，再安装python版本的opencv库，命令如下：

pip install numpy
pip install matplotlib
pip install opencv

安装完之后，还需要验证一下是否成功。可以看到各个版本如下：

OpenCV 支持FPGA_OpenCV 支持FPGA_03

6、代码验证

来个小试牛刀代码吧，图像暗光增强，展示最后的效果。

OpenCV 支持FPGA_python_04

7、c++版本的opencv库配置

python代码毕竟只是做前期算法验证，真正实现还是c++代码。所以需要拿到opencv源码重新编译生存平台支持的库。

下载opencv源码：

wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/4.5.0.zip

解压

unzip opencv.zip
cd opencv-4.5.0
mkdir build && cd build

配置

cmake \
  -DCMAKE_SYSTEM_PROCESSOR=arm64 \
  -DCMAKE_OSX_ARCHITECTURES=arm64 \
  -DWITH_OPENJPEG=OFF \
  -DWITH_IPP=OFF \
  -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
  -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
  -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON \
  -D INSTALL_C_EXAMPLES=OFF \
  -D OPENCV_ENABLE_NONFREE=ON \
  -D BUILD_EXAMPLES=ON ..

编译，并安装

make -j8;sudo make install

opencv库代码验证
在opencv-4.5.0/samples/cpp/example_cmake下有个演示demo，cmake . 进行生成Makefile文件（注意，cmake后面有个 . ）。然后使用make进行编译。

#include "opencv2/core.hpp"
#include "opencv2/imgproc.hpp"
#include "opencv2/highgui.hpp"
#include "opencv2/videoio.hpp"
#include <iostream>

using namespace cv;
using namespace std;

void drawText(Mat & image);

int main()
{
    cout << "Built with OpenCV " << CV_VERSION << endl;
    Mat image;
    VideoCapture capture;
    capture.open(0);
    if(capture.isOpened())
    {
        cout << "Capture is opened" << endl;
        for(;;)
        {
            capture >> image;
            if(image.empty())
                break;
            drawText(image);
            imshow("Sample", image);
            if(waitKey(10) >= 0)
                break;
        }
    }
    else
    {
        cout << "No capture" << endl;
        image = Mat::zeros(480, 640, CV_8UC1);
        drawText(image);
        imshow("Sample", image);
        waitKey(0);
    }
    return 0;
}

void drawText(Mat & image)
{
    putText(image, "Hello OpenCV",
            Point(20, 50),
            FONT_HERSHEY_COMPLEX, 1, // font face and scale
            Scalar(255, 255, 255), // white
            1, LINE_AA); // line thickness and type
}

OpenCV 支持FPGA_opencv_05