【Raspberry Pi】GPUメモリーを拡張して描画速度をあげてみた

機械学習やOpenCVを使った画像処理などを行う場合、多くのGPUメモリが必要になります。
今回はRaspberry PiのGPUに割り当てられるメモリーの拡張方法について書きていきたいと思います。

Raspberry Pi（ラズベリーパイ）とは

Raspberry Pi（ラズベリーパイ）はイギリスのラズベリーパイ財団が教育用に開発したボードコンピュータです。

最新のRaspberry Pi 4では、ARMアーキテクチャを採用したBroadcom製の高性能SoC BCM2711を搭載しており、1.5GHzで動作するARM Cortex-A72が4コアとマイコンボードの中では非常に高速な処理能力を持っています。また、ユーザーがアクセス可能な40ピンのGPIOも搭載しており、外部ハードウェアを制御することが可能です。

詳細なスペック等は以下の記事で解説していますので、あわせてご覧ください。

Raspberry Piデスクトップの描画速度を上げたい

過去にRaspberry Piのカメラモジュールを何度かとりあげましたが、Raspberry Piのデスクトップ画面で撮影している動画を確認するとカクカクしていてスムーズに表示されません。
これを何とか解決できないかと思い、Raspberry PiのGPUに割り当てられるメモリを増やしてみようと思います。

カメラを初めて使ってみた時の動画を以下の記事で公開しています。撮影はできましたが、カクカクしてしまって5fpsも出ていない感じです。

カメラ自体のフレームレートは30fps出ていることを以下の記事で確認しました。

GPUメモリの設定方法

カメラ映像のフレームレートを上げるために、GPUに割り当てられているメモリーを拡張してみます。GPUメモリの設定変更はRaspberry PiデスクトップのGUI上でできるようです。

まずRaspberry Piの設定のパフォーマンスタブを開きます。

GPUメモリの項目の値を変更することで、GPUに割り当てられるメモリーサイズを変更できます。
デフォルトが128MBになていますので、256MBに変更してみます。

Raspberry Pi 3はメモリが1GBしか載っていないので、この程度が限界かもしれません。
Raspberry Pi 4は8GBを注文しているので、届いたらGPUメモリを1GBくらいまで増やしてテストしてみようと思います。

カメラの動作テスト

GPUメモリーを拡張したので、実際にカメラで撮影してどれくらい高速化されたかテストしてみました。

カメラの前で手を動かしてみましたが、実際に見ているのとほぼ遜色ないくらい滑らかで、劇的に高速化されました。体感ですが、30fps近く出ているのではないでしょうか。

まとめ

今回の動作テストの結果から、Raspberry Piのカメラモジュールの映像がスムーズに表示されない一番の原因は、GPUメモリーの不足ではないかと思われます。
カメラモジュールのフレームレートでお困りの方はぜひ設定を見直してみてください。

また、ラズベリーパイの画像認識について学びたい方にはUdemyの以下の講座がおすすめです。

【初心者向けAI・IoT講座】 ラズベリーパイ（Raspberry Pi）とOpenCVで作る簡単画像認識システム

また、以下の記事で効率的にPythonのプログラミングスキルを学べるプログラミングスクールの選び方について解説しています。最近ではほとんどのスクールがオンラインで授業を受けられるようになり、仕事をしながらでも自宅で自分のペースで学習できるようになりました。

スキルアップや副業にぜひ活用してみてください。

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それでは、また次の記事でお会いしましょう。

参考