本文主要包括如下内容：
拿到树莓派后第一件事当然是装系统。安装树莓派系统所需配置：
对于机器视觉应用，选择一张大于8G的卡，我的是32G，装完本文所有内容后约使用6G空间。如果费劲的装完所有软件后怕一朝回到解放前，则另外需要约7G空间用于备份。
下载树莓派操作系统Raspbian，下载地址：
下载系统Raspbian系统和安装工具NOOBS (NewOut Of Box System)。
提示：本文末尾更新了2018.08.06升级系统及最新VNC连接方法，与老版本略有不同，如有需要请移步至文末。
将下载的系统文件解压后的镜像文件xxx-raspbian-jessie.img"拷贝进SD卡根目录。
将NOOBS 解压后的NOOBS_v1_9_1文件夹中的所有文件拷贝到SD卡根目录，注意要进入NOOBS_v1_9_1文件夹拷贝里面的所有文件，而不是直接拷贝文件夹。
拷贝完成后SD卡根目录应该是类似这个样子：
将SD卡装入树莓派。找个带HDMI接口的显示器，如果没有就买个HDMI转VGA的转接线使用常见VGA接口显示器作为树莓派的屏幕，连上USB鼠标键盘，一切就绪。连上电源线通电后树莓派将自动进入安装程序，稍等一会就系统就装好了，默认登录到图形界面。
我使用的是USB无线wifi网卡，插好自动配置，找到wifi热点输入密码连接即可上网。我们可以在树莓派的LX终端命令行使用如下命令查看网络连接情况
ifconfigetho的部分为有线网络连接情况，wlan0的部分为无线网络连接情况，inet addr: xxx.xxx.xxx.xxx 就是树莓派的IP地址。
默认情况下树莓派的IP是DHCP动态配置的，为了下文使用VNC登录方便，通常做法是将IP改为静态地址。改 /etc/network/interfaces配置文件
sudo nano /etc/network/interfaces将打开的配置文件wlan0的相应部分修改如下：
allow-hotplug wlan0
iface wlan0 inet static
wpa-conf/etc/wpa_supplicant/wpa_spplicant.conf
address 192.168.0.112
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.0.1修改后的配置文件类似下图：
Ctrl+O保存，Ctrl+X退出编辑。然后重启树莓派使配置生效
sudo reboot网络配置方法还有许多，就不一一罗列了，可参考其他相关文章。
sudo apt-get install ttf-wqy-zenhei将安装文泉驿的开源中文字体，现在可以正常显示中文了。
安装Linux下的中文输入法SCIM（Smart Common Input Method），命令行输入
sudo apt-get install scim-pinyin安装好拼音输入法后，可以直接命令行输入scim激活，下次启动是会自动启动的。快捷键是Ctrl+空格。或者直接点击屏幕右上角的输入法图标选择。
命令行运行：
sudo raspi-config进行系统设置。选择Internationalisation Options-->Change Locale-->zh_CN.UTF-8-->OK，然后重启系统，设置为中文操作系统。
Secure Shell(SSH)是Linux的一个功能可以使你从主机电脑上快速打开一个树莓派的终端会话。要使用SSH，首先需要打开它。最简单的方式是使用Raspi Config，目前的Raspbian系统已经默认打开SSH功能。
有网络连接的情况下，SSH是一个远程连接电脑的常用方式；可以在Secure Shell中使用可以在树莓派上执行的任何命令。同时，基于它的通信都是加密的。
该方式的缺陷是基于命令行而非图形界面。如果想要远程访问图形桌面环境，请参考下一节使用VNC。
windows系统使用SSH需要安装Putty以建立SSH会话。
putty下载地址：
解压缩后运行putty.exe
putty基本设置里“连接类型”选择SSH，主机名称或IP地址填写树莓派的IP地址，点击“打开”。弹出命令行提示输入登录用户名，输入：pi，稍等提示输入密码，输入raspberry即可实现命令行远程控制树莓派。
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
提示：2018.08.06升级系统及最新VNC连接方法，与老版本略有不同，如有需要请参考官方文档：
https://www.realvnc.com/en/connect/docs/raspberry-pi.html#raspberry-pi-setup
---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
通过SSH只能使用命令行控制树莓派，而VNC可远程登录树莓派图形界面系统。VNC包括服务端(VNC server)和客户端(VNC viewer)
（1）安装服务端：tightvncserver
首先给树莓派安装VNC服务端，通过LX终端命令行安装tightvncserver：（此处为老版本操作，新版本参考上文官网连接）
sudo apt-get install tightvncserver----------------------------------------------------- update 2018.08.06----------------------------------------------------
请注意：上文为老版本的操作，2018年8月重装系统时，发现VNC新版安装方式如下：
sudo apt-get update
sudo apt-get install realvnc-vnc-server打开VNC服务
sudo raspi-config找到 Interfacing Options > VNC and select Yes.
------------------------------------------------------------- end update ---------------------------------------------------------------
（2）树莓派启动服务端：tightvncserver
安装好tightvncserver服务端后，命令行启动服务端（此处为老版本操作，新版本参考上文官网连接）
sudo tightvncserver启动服务端，第一次启动需要输入两次秘码，并确认是否使用只观察模式登录，可选择否。
启动后可以看到 服务端已启动：New 'X' desktop is raspberrypi: 1，1为电脑登录时的端口号。也可以同时启动多个服务端，以不同编号区分。
（3）获取树莓派IP地址
获取树莓派的IP地址，在LX终端输入：
ifconfig
显示结果为192.168.0.112，就是我们之前设置的静态IP。如果没有设置静态IP，需要通过此步骤获取树莓派的IP用于客户端登录。
在电脑上安装VNC客户端，有很多可选的软件，推荐RealVNC，连接稳定，下载地址：
安装VNC Viewer后打开弹出如下对话框：
VNC Sever栏输入192.168.0.112:1（1为vnc服务端的端口号），点击连接，然后输入树莓派VNC服务端第一次启动时设置的登录密码完成登录。
（5）让树莓派开机启动VNCserver
以下是一个简单易行的开机启动VNCserver的方法。创建开机启动文件
cd /home/pi
cd .config
mkdir autostart
cd autostart
nano tightvnc.desktop
打开的文件中输入如下代码：
[Desktop Entry]
Type=Application
Name=tightVNC
Exec=vncserver :1
StartupNotify=false
重启树莓派
sudo reboot这样每次通电开机，我们不需要外接屏幕也可以用电脑使用树莓派的静态IP和VNCserver端口1远程登录树莓派的图形界面系统了。
如果没有网络环境又想使用电脑控制树莓派，可以通过串口线实现。
使用UBS转TTL线连接树莓派，连接图如下图所示：右下角GPIO接口倒数第5~第3个引脚，依次连接绿色、白色、黑色USB接线，红色为电源供电线，理论上可以接外侧倒数第1个引脚给树莓派供电，我测试了一下因功率不够导致树莓派无法启动。
打开putty，选择“串口”连接，端口为计算机分配给USB转TTL线的端口号，通过：计算机--右键--设备管理器--端口，查看串口号，本机为COM5，波特率填115200，点击putty对话框下方的“打开”按钮进行连接。
弹出的命令行连接窗口中输入pi，然后输入密码：raspberry，即可通过串口连接树莓派。
OpenCV的安装费了很大劲。网上有许多指南，尝试安装成功后，但树莓派中的Python2无法导入cv2库，也尝试了配置环境变量等方式仍然无法调用。后来按照书上方法一个个包安装才能与Pyhton配合使用。这里提供3个安装方法：官方安装指南，网上教程连接，以及我自己安装成功的方法。
官方指南地址：
（1）需要安装的包：Required Packages
（2）安装方法
安装编译器：
sudoapt-get install build-essential
安装支持包：
sudoapt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-devlibavformat-dev libswscale-dev
安装可选包：
sudo apt-get install python-devpython-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-devlibjasper-dev libdc1394-22-dev
（3）获取OpenCV源代码：Getting OpenCV Source Code
OpenCV下载地址：
方法1：
方法2：
wget -O opencv-2.4.13.zip http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-unix/2.4.13/opencv-2.4.13.zip/download
unzip opencv-2.4.13.zip
总之，获取最新的稳定版OpenCV安装文件，并解压该安装文件。我下载的是opencv-2.4.13.zip，因为Python2
（4）命令行使用CMake编译OpenCV源文件
创建一个存放Makefiles、工程文件、目标文件和输出二进制文件的临时文件夹，这里用<cmake_binary_dir>表示，例如在解压后的opencv-2.4.13/文件夹中创建release文件夹，则<cmake_binary_dir>= opencv-2.4.13/release，例如命令行代码如下：
cd ~/opencv
mkdir release
cd release
命令行进入cd opencv-2.4.13/release文件夹，输入：
cmake [<some optional parameters>] <path to the OpenCV source directory>例如：
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..命令行进入文件夹opencv-2.4.13/release文件夹，输入
<pre name="code" class="plain">make
sudo make install 完成编译和安装，此步骤耗时约6小时。
更新搜索动态链接库
sudo ldconfig
（5）测试安装
pkg-config --modversion opencv
显示版本为我们下载安装的2.4.13版。
命令行进入/opencv-2.4.13/release/bin目录，输入
cd ~/opencv-2.4.13/release/bin
./opencv_test_core
显示测试安装的结果：
参考文章：
通过上一节的方法安装的OpenCV不能被Python调用，按网上的方法定义了环境变量还是不行。于是找到了一本老外的书上介绍的方法，比较简洁，装好后终于可以正常被python调用了。这里将此提供给大家，供参考：
（1）更新Advanced Package Tool (apt)
apt是一个在Debian系统中用于安装和卸载软件的工具，我们用它来更新Pi上的软件
sudoapt-get update
（2）更新已安装软件
sudo apt-get upgrade（3）更新固件
sudo rpi-update（4） 安装OpenCV必要的包和依赖项
sudo apt-get install <package-name><package-name>如下表所示
|
|
|
|
| libopencv-dev | libpng3 | libdc1394-22-dev |
| build-essential | libpnglite-dev | libdc1394-22 |
| libavformat-dev | zlib1g-dbg | libdc1394-utils |
| x264 | zlib1g | libv4l-0 |
| v4l-utils | zlib1g-dev | libv4l-dev |
| ffmpeg | pngtools | libpython2.7 |
| libcv2.4 | libtiff4-dev | python-dev |
| libcvaux2.3 | libtiff4 | python2.7-dev |
| libhighgui2.4 | libtiffxx0c2 | libgtk2.0-dev |
| python-opencv | libtiff-tools | libpngwriter0-dev |
| opencv-doc | libjpeg8 | libpngwriter0c2 |
| libcv-dev | libjpeg8-dev | libswscale-dev |
| libcvaux-dev | libjpeg8-dbg | libjpeg-dev |
| libhighgui-dev | libavcodec-dev | libwebp-dev |
| python-numpy | libavcodec53 | libpng-dev |
| python-scipy | libavformat53 | libtiff5-dev |
| python-matplotlib | libgstreamer0.10-0-dbg | libjasper-dev |
| python-pandas | libgstreamer0.10-0 | libopenexr-dev |
| python-nose | libgstreamer0.10-dev | libgdal-dev |
| libeigen3-dev | libxine1-ffmpeg | python-tk |
| libgtkglext1-dev | libxine-dev | python3-dev |
| libpng12-0 | libxine1-bin | python3-tk |
| libpng12-dev | libunicap2 | python3-numpy |
| libpng++-dev | libunicap2-dev |
|
是的，就这么多 -_-
（5）安装OpenCV
上述步骤安装好所有包后，安装OpenCV
sudo apt-get install python-opencv注意这是给Pyhton安装opencv最简单的方法，但缺点是不一定是最新的OpenCV版本。写本文时，用此方法安装的是2.4.9版。
现在终于可以在树莓派上的Python中使用OpenCV了，打开Pyhton测试一下安装版本：
<pre name="code" class="python"><<<import cv2
<<<cv2.__version__
<<<'2.4.9.1'
如果经过半天折腾完成了Pi的机器视觉编程环境搭建，担心出问题要重装的话，可以选择使用以下方法备份SD卡，它只备份SD卡使用到的空间，而非整个SD卡。
此方法参考文章
sudo apt-get install dosfstools
sudo apt-get install dump
sudo apt-get install parted
sudo apt-get install kpartx
先使用df-h命令查看下树莓派实际使用空间然后在决定生成文件大小，只需看root后占用的空间，这里已经使用6.7G。
下面命令生成块大小为1MB，总大小为7500MB的镜像文件
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=7500
利用parted将刚才生成的虚拟盘分割成两个分区
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1
loopdevice：执行 losetup连接 img文件的 loop device
device：执行完 kpartx后，虚拟磁盘代号。
partBoot：由 device加上 p1组合而成的 FAT32虚拟磁盘分区。
partRoot：由 device加上 p2组合而成的 EXT4 虚拟磁盘分区。
loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"
格式化虚拟磁盘分区
sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot
fat32虚拟磁盘分区建立好后直接用cp命令备份文件
sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /mediaext4linux虚拟磁盘分区用dump & restore备份
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -0uaf - / | sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media
sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice
经过以上六步树莓派中的数据文件就全部备份到raspberrypi.img中了，你既可以在Windows中用Win32DiskImager将镜像恢复到SD卡，也可以在Linux用dd还原到SD卡，而且不要求恢复SD卡的大小跟原来的一样，这样就可以很方便的更换SD卡。在home/pi目录下生成了一个raspberrypi.img的备份文件如下：
创建一个脚本文件，保存在任意位置（如home/pi/backup），任意文件名（如backup.sh）
cd backup
sudo nano backup.sh
向打开的文件中拷贝内容如下：
#!/bin/sh
sudo dd if=/dev/zero of=raspberrypi.img bs=1MB count=7500
sudo parted raspberrypi.img --script -- mklabel msdos
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary fat32 8192s 122879s
sudo parted raspberrypi.img --script -- mkpart primary ext4 122880s -1
loopdevice=`sudo losetup -f --show raspberrypi.img`
device=`sudo kpartx -va $loopdevice | sed -E 's/.*(loop[0-9])p.*/\1/g' | head -1`
device="/dev/mapper/${device}"
partBoot="${device}p1"
partRoot="${device}p2"
sudo mkfs.vfat $partBoot
sudo mkfs.ext4 $partRoot
sudo mount -t vfat $partBoot /media
sudo cp -rfp /boot/* /media/
sudo umount /media
sudo mount -t ext4 $partRoot /media/
cd /media
sudo dump -0uaf - / | sudo restore -rf -
cd
sudo umount /media
sudo kpartx -d $loopdevice
sudo losetup -d $loopdevice
按Ctrl+O保存文件，Ctrl+x退出，需要备份时可执行：
sudo sh backup.sh执行完成后可以看到生成的备份文件
现在可以放手折腾啦！
下图是使用VNC登录树莓派使用Geany IDE编写Python机器视觉程序的一个例子：
遗憾的是如果使用RealVNC远程调试机器视觉程序，因为RealVNC不支持OpenGL，所以无法调用cv2模块里的imshow()函数显示图像，上面的例子中我改成了使用matplotlib库中的函数显示。
转载请注明出处（本文更新链接）：http://blog.csdn.net/iracer/article/details/51620051
新书终于面市啦，《机器学习原理与编程实战》连接原理与实战：
https://blog.csdn.net/iracer/article/details/116051674?spm=1001.2014.3001.5501
