本篇主要介紹使用樹莓派操作 OpenCV。
OpenCV 是一個跨平台的電腦視覺庫，目前 OpenCV 已經內建非常多的功能模組，未來要進行電腦視覺辨識也會用到這個函式庫。這也算是我第一次使用這個視覺庫，未來要好好利用體會一下它的強大之處。
需要物品
已經設定好圖形介面、Python 虛擬環境的樹莓派。
大致上流程如下：
1. 安裝相關套件
2. 設定 Tonny
3. 操作 OpenCV
安裝相關套件
首先每次安裝新的東西前記得都先更新或升級作業系統：$ sudo apt-get update （更新）$ sudo apt-get upgrade （升級）
緊接著我們會安裝 JPEG-2000 圖片函式庫、 QT 圖形介面套件和 HDF5 資料集的套件。
$ sudo apt-get install -y libatlas-base-dev$ sudo apt-get install -y libjasper-dev
$ sudo apt-get install -y libqtgui4$ sudo apt-get install -y libqt4-test$ sudo apt-get install -y python3-pyqt5
$ sudo apt-get install -y libhdf5-dev
以下指令將會在名字叫做 env_opencv 的虛擬環境中進行操作，若有取別的名字複製指令的時候記得替換。
接著我們需要安裝一些必要的套件以及 OpenCV 本人。
$ workon env_opencv （切換環境）(env_opencv) pi@raspberrypi:~ $ pip install numpy(env_opencv) pi@raspberrypi:~ $ pip install matplotlib(env_opencv) pi@raspberrypi:~ $ pip install imutils(env_opencv) pi@raspberrypi:~ $ pip install opencv-python
上面安裝過程可能會比較久一點，就耐心等待吧！
有茶包！
很討厭建置環境就是因為這一點，總是能毫不意外地噴錯，這次是安裝 numpy 時遇到的情況（僅擷取最後幾行資訊）：
note: This error originates from a subprocess, and is likely not a problem with pip.
ERROR: Failed building wheel for numpy
Failed to build numpy
ERROR: Could not build wheels for numpy, which is required to install pyproject.toml-based projects爬文之後理解到有可能是版本衝突問題。
我的 Python 版本是 3.7，直接用 pip install numpy 版本會抓 1.21.6，但因為我找不到相關文件對照我的 Python 版本，所以也是爬看有沒有人遇到和我相同問題，把版本下降，最後嘗試這一版就成功了： pip install numpy==1.20.0
設定 Tonny 執行環境
Tonny 是專門為 Python 初學者打造的IDE，有許多作業系統版本，更重要的是，它同時也是樹莓派作業系統內建的 Python 程式開發工具，不需要裝一些有的沒的，相當方便。
我們需要先設定 Tonny 使用 env_opencv 這個虛擬環境。首先進入到路徑 Tools/Options...，並選擇頁籤 Interpreter，把選項的設置改為如下圖：
意思是要選擇其他的直譯器或虛擬環境，以本篇的例子當然就是要選擇我們剛剛建置好的環境。下方欄位點選 ... 按鈕後，找到路徑：/home/pi/.virtualenvs/env_opencv/bin/python3，如果在 pi 資料夾底下找不到，在 pi 資料夾按右鍵選擇顯示隱藏資料夾即可。
選擇好路徑後，下方直譯器的路徑也會改變，順便測試能不能看到 OpenCV 的安裝版本：>>> import cv2>>> cv2.__version__
讚喔，目前為止一切順利。
OpenCV 基本操作
讀取圖片
程式碼蠻簡單的，就不多提：
import cv2
img = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg")
cv2.imshow("Dachshund", img)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
比較特別的是 imshow 後方記得加上 waitKey(0)，才不會讓圖片一閃即逝比流星還快又不能許願。0 可以改成 1000 體會一下視窗出現一秒又被關閉的感覺。
有彩色讀取當然有灰階讀取：
import cv2
img_gray = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg", cv2.IMREAD_GRAYSCALE)
cv2.imshow("Dachshund_gray", img_gray)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
另外可以觀察一下 img 本身所存的資訊是矩陣：
所以其實內部都是使用矩陣做圖片運算。
色彩轉換
另外若是同一張圖片載入後進行顏色變換（而不是讀取時變換），則可以使用以下方法：
import cv2
img = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg")
img_to_gray = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2GRAY) #轉換成灰階
img_to_bgr = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2BGR) #轉換成BGR圖片
cv2.imshow("Dachshund", img)
cv2.imshow("Dachshund_gray", img_to_gray)
cv2.imshow("Dachshund_bgr", img_to_bgr)
cv2.waitKey(0)
cv2.destroyAllWindows()
資訊
import cv2
img = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg")
h, w, c = img.shape
print("高：", h)
print("寬：", w)
print("色彩數：", c)
output:高：625寬：863色彩數：3
接下來幾個操作都要記得先匯入 imutils ：import imutils
改變尺寸
使用此方法調整尺寸，只需要調整一邊大小，就可以維持長寬比調整尺寸：
import imutils
img = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg")
img_resized = imutils.resize(img, width=300)
cv2.resize() 其實也可以。
旋轉
import imutils
img = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg")
img_rotated = imutils.rotate(img, angle=90)
img_flip1 = cv2.flip(img, -1) #小於0是水平、垂直翻轉
img_flip2 = cv2.flip(img, 0) #等於0是沿x軸翻轉
img_flip3 = cv2.flip(img, 1) #大於0是沿y軸翻轉
剪裁
先前有提過圖片其實是矩陣資料，所以裁切就是截取矩陣某部分。
import cv2
img = cv2.imread("/home/pi/Downloads/Dachshund.jpeg")
img_crop = img[150:400, 200:380]
文章圖片：
臘腸狗圖片取自 https://www.petmd.com/dog/breeds/c_dg_dachshund
其餘圖片皆是 Alex’s Spot 本站之機器以及親自操作之畫面截圖。
