Ubuntu系统上OpenCV 4.1.2 源码的编译与安装

最近在Ubuntu 14.04上编译安装了OpenCV的源码，中间经历了许多曲折，网上找资料发现大家遇到的问题五花八门，不过总算也有能帮助到我的，所以我也把我的经验记录下来，希望能帮助到有需要的人。

1. 准备材料

• OpenCV官网下载v4.1.2源码
• OpenCV Tutorial: Installation in Linux

2. 依赖库和编译工具的安装

按照官网的教程，先要安装编译工具和依赖库。

sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev
sudo apt-get install python-dev python-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev

这是官网上提供的三条命令行，这里面比如git和python工具我的Ubuntu环境本身就具备了，而且我想知道每个安装步骤的结果或者将会出现什么具体问题，所以我把上面的指令拆分了，一条一条地执行。

这个过程我遇到的问题是，我的Ubuntu的软件源有一些库找不到，比如libgtk2.0-dev，提示如下。所以我需要寻找别的源，最后我在阿里云服务器上搜索到这个库，对应地在Ubuntu的软件与更新里面切换到aliyun软件源，剩下的软件包再也没有出现找不到的错误。

sudo apt-get install libgtk2.0-dev
正在读取软件包列表... 完成
正在分析软件包的依赖关系树       
正在读取状态信息... 完成       
E: 未发现软件包 libgtk2.0-dev
E: 无法按照正则表达式 libgtk2.0-dev 找到任何软件包

所以总体上在这个过程我执行了以下命令：

sudo apt-get install libgtk2.0-dev
sudo apt-get install build-essential
sudo apt-get install pkg-config
sudo apt-get install libavcodec-dev
sudo apt-get install libavformat-dev
sudo apt-get install libswscale-dev
sudo apt-get install python-dev
sudo apt-get install python3-dev
sudo apt-get install python-numpy
sudo apt-get install python3-numpy
sudo apt-get install libtbb2
sudo apt-get install libtbb-dev
sudo apt-get install libjpeg-dev 
sudo apt-get install libpng-dev
sudo apt-get install libtiff-dev
sudo apt-get install libjasper-dev
sudo apt-get install libdc1394-22-dev

3. 源码编译与安装

解压源码，源码根目录下有CMakeList文件，CMAKE是个跨平台工具，这里我们使用CMAKE得到make file，才能进一步使用make指令编译源码。

3.1 解压源码，创建build目录

我的源码路径是/local/sdb/tools/opencv-4.1.2。

user@SWD:/local/sdb/tools/opencv-4.1.2$ mkdir build
user@SWD:/local/sdb/tools/opencv-4.1.2$ cd build

3.2 指定安装目录

我创建了/usr/local/opencv_4.1.2作为OpenCV的安装路径，单独一个目录比较方便管理。

user@SWD:/local/sdb/tools/opencv-4.1.2/build$ cd /usr/local
user@SWD:/usr/local$ sudo mkdir opencv_4.1.2

3.3 cmake的配置

我目前没有安装ffmpeg，因为花了不少时间都没搞定，我估计好久都用不上它，就不必跟它耗时间了，所以我把OpenCV的ffmpeg配置项关闭了，如下：

user@SWD:/usr/local/opencv_4.1.2$ cd /local/sdb/tools/opencv-4.1.2/build
user@SWD:/local/sdb/tools/opencv-4.1.2/build$ cmake -D WITH_FFMPEG=OFF -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv_4.1.2  ..

这个过程在下载IPPICV软件包的地方卡了许久，网上许多同学都遇到这个问题了，还有许多妙招，可我太懒，宁愿干等也不想去研究（折腾）。我想大家普遍卡很久，这是个国外的资源吗？所以我连接了网络，把build目录的东西删掉重新来一遍，差不多喝杯水的功夫真的就搞定了。

3.4 编译安装

这一步很顺利，耐心等待就是。

user@SWD:/local/sdb/tools/opencv-4.1.2/build$ sudo make
user@SWD:/local/sdb/tools/opencv-4.1.2/build$ sudo make install

完成以后，到我的安装目录去查看安装好的文件，然后我把lib和bin里面的文件分别创建了软链接放到/usr/lib和/usr/bin里面，没有为什么，我只是觉得可能需要，于是如此这般地操作：

user@SWD:/usr/bin$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/bin/opencv_annotation opencv_annotation
user@SWD:/usr/bin$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/bin/opencv_interactive-calibration opencv_interactive-calibration
user@SWD:/usr/bin$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/bin/opencv_version opencv_version
user@SWD:/usr/bin$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/bin/opencv_visualisation opencv_visualisation
user@SWD:/usr/bin$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/bin/setup_vars_opencv4.sh setup_vars_opencv4.sh

那些个so库也类似这样创建了软链接（可能不是必须，因为我的OpenCV Hello-World 程序一直报链接不到opencv_xxx.so的问题，所以我这么干了，后面找到原因了、是配置文件的问题，这个操作不是必要的，此处只是为了记录我完整的安装（踩坑）过程。

user@SWD:/usr/lib$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/lib/libopencv_calib3d.so.4.1.2 libopencv_calib3d.so
user@SWD:/usr/lib$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/lib/libopencv_calib3d.so.4.1.2 libopencv_calib3d.so.4.1.2
user@SWD:/usr/lib$ sudo ln -s /usr/local/opencv_4.1.2/lib/libopencv_calib3d.so.4.1.2 libopencv_calib3d.so.4.1
... ...

4. 终端编译运行Hello-World程序

4.1 本地创建C++ Hello-World程序

还是在官网的教程里找到的Hello-World程序，在本地创建C++文件StartWithOpenCV.cpp：

//  /local/sdb/Book_Master_OpenCV_191203/C++/EclipseWorkSpace/src/StartWithOpenCV.cpp
#include 
#include;

using namespace cv;
using namespace std;

int main(int argc, char** argv) {
	if (argc != 2) {
		cout << "illegal arguments" << endl;
		return -1;
	}

	Mat image;
	// IMREAD_COLOR: 3 channels
	image = imread(argv[1], IMREAD_COLOR);
	if (!image.data) {
		printf("No image data \n");
		return -1;
	}

	namedWindow("Display Image", WINDOW_NORMAL);
	imshow("Display Image", image);
	cout << "channels=" << image.channels() << ",(h,w)=" << image.size << endl;

	waitKey();
	return 0;
}

4.2 pkg-config相关的问题:opencv.pc

某位热心小伙伴给我分享了这个编译指令：

user@SWD:/local/sdb/Book_Master_OpenCV_191203/C++/EclipseWorkSpace/src$ g++ -std=c++11 `pkg-config --cflags opencv` -o StartWithOpenCV StartWithOpenCV.cpp `pkg-config --libs opencv`

这条指令在小伙伴手上身经百战，然而，在我这里夭折了。对此我还是用了拆分指令的办法，单独运行其中一个指令，观其运行结果，如下。我看到这么详尽的信息是非常高兴的，离成功更近一步了，赶紧百度一下找资料，创建pc文件和配置环境变量的方法在这里：【Ubuntu 环境配置】（1）Ubuntu安装opencv-4.1.0+opencv_contrib-4.1.0（c++，py2，py3 皆可运行）。

user@SWD:/usr/local/opencv_4.1.2/lib$ pkg-config --cflags opencv
Package opencv was not found in the pkg-config search path.
Perhaps you should add the directory containing `opencv.pc'
to the PKG_CONFIG_PATH environment variable
No package 'opencv' found

按照这位网友的指示，我在本地创建了opencv.pc文件和opencv4.pc文件（其实一个也足够了，没有原因地，我只是觉得未来可能需要opencv4.pc来区分不同的版本），这是个模板，往里面按实际情况填写即可，尤其要注意的是：库的名字不要带lib或.so字样，比如~~-lopencv_imgproc.so~~ 或 -lopencv_imgproc.so，而应该是**-lopencv_imgproc**。

# /usr/local/opencv_4.1.2/lib/pkgconfig/opencv.pc
prefix=/usr/local/opencv_4.1.2
exec_prefix=${prefix} 
libdir=${exec_prefix}/lib 
includedir_old=${prefix}/include/opencv4/opencv 
includedir_new=${prefix}/include/opencv4 

Name: OpenCV 
Description: Open Source Computer Vision Library 
Version: 4.1.2 
Libs: -L${exec_prefix}/lib -lopencv_imgproc  -lopencv_calib3d  -lopencv_ml  -lopencv_core  -lopencv_objdetect  -lopencv_dnn  -lopencv_photo  -lopencv_features2d  -lopencv_stitching  -lopencv_flann  -lopencv_videoio  -lopencv_gapi  -lopencv_video  -lopencv_highgui  -lopencv_imgcodecs
Libs.private: -ldl -lm -lpthread -lrt 
Cflags: -I${includedir_old} -I${includedir_new}

此时再次运行pkg-config指令，正确的结果就有了：

user@SWD:/usr/local/opencv_4.1.2/lib/pkgconfig$ pkg-config --libs opencv
-L/usr/local/opencv_4.1.2/lib -lopencv_imgproc -lopencv_calib3d -lopencv_ml -lopencv_core -lopencv_objdetect -lopencv_dnn -lopencv_photo -lopencv_features2d -lopencv_stitching -lopencv_flann -lopencv_videoio -lopencv_gapi -lopencv_video -lopencv_highgui -lopencv_imgcodecs 

4.3 加载库的问题:/usr/bin/ld

pkg-config的环境变量配置好以后，再次运行4.2的编译指令，如下又出现新的问题，似乎是链接的问题，但其实只是我犯的低级错误，不过也多了解了一些东西。

user@SWD:/local/sdb/Book_Master_OpenCV_191203/C++/EclipseWorkSpace/src$ g++ -std=c++11 `pkg-config --cflags opencv` -o StartWithOpenCV StartWithOpenCV.cpp `pkg-config --libs opencv`
/usr/bin/ld: cannot find -llibopencv_imgproc.so
/usr/bin/ld: cannot find -llibopencv_ml.so
/usr/bin/ld: cannot find -llibopencv_core.so
/usr/bin/ld: cannot find -llibopencv_objdetect.so
/usr/bin/ld: cannot find -llibopencv_dnn.so

ld看起来像是load的意思，我想知道怎么就找不到库了，毕竟我还创建了软链接放到/usr/lib目录了，这个目录不可能不去查询的呀。网上找了找资料，在StackOverflow:usr/bin/ld: cannot find -l找到了一些相关信息，如下可以知道ld指令的执行过程。

ld --help
ld -lxxxlib --verbose

ld -llibopencv_imgproc --verbose
试图打开 /usr/x86_64-linux-gnu/lib64/liblibopencv_imgproc.so 失败
试图打开 /usr/x86_64-linux-gnu/lib64/liblibopencv_imgproc.a 失败
... ...
试图打开 //usr/lib/liblibopencv_imgproc.so 失败
试图打开 //usr/lib/liblibopencv_imgproc.a 失败
ld: cannot find -llibopencv_imgproc

这样执行过程就很清晰了，//usr/lib/这样两个斜杠开头的我虽然感觉很不对，不过暂时也没有管它，因为我发现了我自己的低级错误：我在/usr/lib/和opencv.pc里面配置的库名字是不同的，名字不匹配当然找不到，修正以后就没有问题了，Hello-World终于运行起来了。

试图打开 //usr/lib/libopencv_imgproc.so 成功
-lopencv_imgproc (//usr/lib/libopencv_imgproc.so)

5. Eclipse运行Hello-World程序

官网有非常详细的教程：Using OpenCV with Eclipse (plugin CDT)，然而在我的环境中，还是出现了新的问题。

**** Build of configuration Debug for project StartWithOpenCV ****

make all 
Building target: StartWithOpenCV
Invoking: GCC C++ Linker
g++ -nodefaultlibs -L/usr/lib/x86_64-linux-gnu -lstdc++ -o "StartWithOpenCV"  ./src/StartWithOpenCV.o   -lopencv_imgproc -lopencv_calib3d -lopencv_core -lopencv_ml -lopencv_dnn -lopencv_objdetect -lopencv_features2d -lopencv_photo -lopencv_flann -lopencv_stitching -lopencv_gapi -lopencv_videoio -lopencv_highgui -lopencv_video -lopencv_imgcodecs
/usr/bin/ld: ./src/StartWithOpenCV.o: undefined reference to symbol '__cxa_pure_virtual@@CXXABI_1.3'
/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.8/libstdc++.so: error adding symbols: DSO missing from command line
collect2: error: ld returned 1 exit status
make: *** [StartWithOpenCV] 错误 1

**** Build Finished ****

libstdc++.so是标准库，我前面在终端可以运行成功，说明标准库没有大问题，而且这里还是和ld有关，标准库没有链接到，最后我在以下路径找到了配置：

Project –> Properties –> C/C++ Build –> Settings –> Tool Settings –> GCC C++ Linker –> General

这里Eclipse默认给我勾选了Do not use default libraries，取消勾选即可。

至此，终端和Eclipse环境都准备完成了。

6. 总结

• 新手先仔细研究官方教程

  像OpenCV这样广泛使用的开源库，它的文档支持是非常完善的，与其百度/Google找安装教程，不如先研究官方文档。

• 起于教程，不止于教程

  官方教程准备的指令都非常理想化，而开发者实际遇到的问题层出不穷，所以我用了最朴实的办法一道一道地执行指令，对安装过程有个感性的认识，问题发生时才能比较准确地感知可能的根源。