编译OpenCV4.0 源码

编译OpenCV 4.0源码

之前写过几篇关于OpenCV的博客，都是基于openCV 3.14写的，10月份OpenCV发布了4.0的bate版本，我就切换到4.0版本上来。之后的博客都会是基于4.0版本的。本文主要介绍一下三个方面的内容：

• OpenCV 4.0的改进
• 编译OpenCV 4.0源码的方法
• 源码编译中遇到的问题及解决方法

这三方面的问题都是比较基础的，但是对于新手可能有些复杂。本文是在Ubuntu 18.04系统上进行编译，如果熟悉cmake可能会更好。

OpenCV 4.0的更新

4.0版本的改进主要集中在深度学习和高性能计算方面，一下包含4.0 alpha版本以来的改进：

• 深度学习方面：

  • 将ONNX解析器添加到OpenCV DNN模块中，它能够支持AlexNet、Incepiton v2、Reset、VGG等分类网络。同时改进其导入器，能够支持更多拓扑
  • 屏蔽RCNN支持和示例
  • 修复了OpenCL后端的几个稳定性问题
  • 添加了Intel的开源工具OpenVINO，该工具包可以实现高性能计算机视觉和深度学习推理，并可跨多种类型的英特尔平台轻松实现异构执行。

• 高性能计算方面：

  • 使用AVX2对60个kernels进行了加速优化，涉及18个功能
  • 针对iGPU加速了Kinect Fusion算法，在高高分辨率(512×521×512)上可达到并行CPU版本的3倍。
  • 使用C++ 11库，需要符合C++ 11标准的编译器，默认情况下可以使用一些更好的功能，例如parallel_for和lambda函数，方便迭代cv::Mat，通过列出他的元素初始化cv::Mat等。另外，parallel_for可以使用std::threads池作为后端。
  • 使用标准的std::string和std::shared_ptr代替cv::String和cv::ptr。
  • 添加了FP16支持(CV_16F)
  • 该版本中OpenCV 1.x的C API部分的被排除，在接下来的4.0 gold版本中将完成清理.

OpenCV 4.0 源码编译

OpenCV本身依赖很多库,所以首先要搭建编译环境。注意编译器需要支持c++ 11，例如g++。

sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev

这其中包含了cmake和git，如果安装过就不需要重新安装了。

sudo apt-get install python-dev python-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev

这些库都很好安装，如果安装过程遇到什么问题，可以直接把报错信息粘贴出来百度或者Google，很容易找到解决办法，毕竟已经有很多前辈踩过这些问题了。另外就是对于新手用好下面两个命令:

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade

安装库的过程中，很多问题更新以后就可以解决。

---

做好前戏之后，就要直奔主题了。
OpenCV编译非常方便，毕竟cmake已经写的很好了。编译命令很容易在网上找到，这里就再贴一下：

cmake  -DCMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

下文种用到了一个pkg-config的工具，这个工具可以帮助我们获得OpenCV库的路径，具体可以自行google。如果使用这个工具需要在编译命令或者CMakeList.txt中打开这个选项。编译命令如下：

cmake  -DCMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DOPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=ON ..

简单解释一下：

• OpenCV是不让在源文件目录下编译的，所以在编译之前可以在opencv目录下创建build或者release等目录，然后进入该目录执行以上代码。../表示上一级目录，这里需要是CMakeLists.txt所在的目录。
• 选择程序构建的类型，release版本 or debug版本
• 编译后安装的目录，注意这里可以自己指定安装的目录，默认情况下会安装到/usr/local目录下。

简单看一下cmake文件，

• 第一段：

  9  # Disable in-source builds to prevent source tree corruption.
  10 if(" ${CMAKE_SOURCE_DIR}" STREQUAL " ${CMAKE_BINARY_DIR}")
  11   message(FATAL_ERROR "
  12 FATAL: In-source builds are not allowed.
  13        You should create a separate directory for build files.
  14 ")
  15 endif()
  
  

  可以看到，是不允许进行内部编译。

• 第二段：

  38  if(NOT DEFINED CMAKE_INSTALL_PREFIX) #如果没有指定安装目录
  39   if(NOT CMAKE_TOOLCHAIN_FILE) #并且没有指定架构
  40     # it _must_ go before project(OpenCV) in order to work
  41     if(WIN32)
  42       set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "${CMAKE_BINARY_DIR}/install" CACHE PATH "Installation Directory")
  43     else()
  44       set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "/usr/local" CACHE PATH "Installation Directory")
  45     endif()
  46   else()
  47     #Android: set output folder to ${CMAKE_BINARY_DIR}
  48     set(LIBRARY_OUTPUT_PATH_ROOT ${CMAKE_BINARY_DIR} CACHE PATH "root for library output, set this to change where android libs are compiled to" )
  49     # any cross-compiling
  50     set(CMAKE_INSTALL_PREFIX "${CMAKE_BINARY_DIR}/install" CACHE PATH "Installation Directory")
  51   endif()
  52 endif()
  

  这是关于安装目录的代码，可以看出，默认情况下在Linux系统中是安装在/usr/local/目录下的。
  另外还有很多选项，可以在CMake文件中去编辑也可以使用编译选项-D去指定，用户可以根据需求修改。

---

以上仅仅是使用cmake生成了makefile，接下来是编译安装的命令：

make -j8
make install

make -j8是编译，j8只是根据处理器不同编译速度不同，例如4核8线程的机器-j8速度是最快的。

---

到此为止就完成了OpenCV 4.0的源码编译安装。
最后一步是设置环境变量，命令如下：

vi ~/.bashrc

在文件最后增加下面两行代码：
注意这里的路径是我的安装路径，需要修改为你自己前文执行cmake的时候配置的安装路径

export PKG_CONFIG_PATH=~/study/usr/local/lib/pkgconfig
export LD_LIBRARY_PATH=~/study/usr/local/lib

---

测试一下:
在准备工作中我们安装过一个工具叫做pkg-config, 运行如下命令：

pkg-config --help

Usage:              
  pkg-config [OPTION?]                   

Help Options:
  -h, --help                              Show help options                   

Application Options:               
  --version                               output version of pkg-config             
  --modversion                            output version for package                 
  --atleast-pkgconfig-version=VERSION     require given version of pkg-config                
  --libs                                  output all linker flags                   
  --static                                output linker flags for static linking                 
  --short-errors                          print short errors                
  --libs-only-l                           output -l flags               
  --libs-only-other                       output other libs (e.g. -pthread)                 
  --libs-only-L                           output -L flags          

  ...     

仅仅截取了一部分，能够看到使用--modversion命令可以查看opencv的版本号。

执行如下代码：

pkg-config --modversion opencv4

显示如下：

4.0.0

测试代码

直接上代码：

#include "opencv2/core.hpp"
   #include "opencv2/imgproc.hpp"
   #include "opencv2/highgui.hpp"
   #include 
   
   using namespace cv;
   using namespace std;
   
   
  int main()
  {
      cout << "Hello OpenCV " << CV_VERSION << endl;
  
          // 载入图像
          Mat myMat = imread("timg.jpeg", 1);
  
          // 创建一个窗口
          namedWindow("Opencv Image", WINDOW_AUTOSIZE);
  
          // 显示图像
          imshow("Opencv Image", myMat);
  
          // 等待按键延时 ms
          waitKey(5000);
  
      return 0;
  }

编译命令：

g++ test.cpp `pkg-config --libs --cflags opencv4`

注意使用的是反引号，关于pkg-config命令的含义可以使用--help查看；主要是输出链接OpenCV的库，这里只是为了方便，正确使用的时候，可以自己写cmake去设置。

编译完以后直接执行a.out文件就可以看到效果了。需要字节下载一张.jpeg的图片放到test.cpp所在的目录。

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