使用 pip 快速安装 OpenCV
使用 pip 在 Ubuntu，macOS 上快速安装 OpenCV。
Ubuntu 版本：Ubuntu 20.04.2 LTS；
macOS 版本：macOS Big Sur 11.4。
本文目录
- 1. pip 的两种 OpenCV 安装包
- 2. 在 Ubuntu 上使用 pip 安装 OpenCV
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- 2.1 安装 pip
- 2.2 安装 OpenCV
- 3. 在 macOS 上使用 pip 安装 OpenCV
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- 3.1 安装虚拟环境所需软件
- 3.2 配置所需虚拟环境
- 3.3 安装 OpenCV 到虚拟环境中
- 4. 测试安装结果
对于 Python 应用而言，可以使用 pip 安装软件包1，本文就以 Ubuntu 和 macOS 为例，展示安装 OpenCV 的过程。
需要首先说明的是，用 pip 安装的 OpenCV 包一般不影响日常使用，但并不是 OpenCV.org 官方发布的，不包括 SIFT、SURF 等非免费或者有专利的算法。
1. pip 的两种 OpenCV 安装包
在 PyPI 仓库中，共有 4 种 OpenCV 包可用于 pip 安装，安装时仅能选择其中一个。
对于桌面环境（如 Windows，macOS 和 Linux 系统），可以使用下面两个版本：
- opencv-python：这个版本仅包括了 OpenCV 的主模块；
- opencv-contrib-python：这个版本包括了 OpenCV 的主模块和发布版/附加模块；
对于服务器/非 GUI 环境，可以使用下面两个 Headless 版本，不包括任何 GUI 功能，不能直接使用 cv2.imshow 等函数：
- opencv-python-headless：这个版本仅包括了 OpenCV 的 headless 主模块；
- opencv-contrib-python-headless：这个版本包括了 OpenCV 的 headless 主模块和发布版/附加模块；
再次强调，不要同时安装多个版本，只可以安装其中一个版本。
2. 在 Ubuntu 上使用 pip 安装 OpenCV
2.1 安装 pip
对于 Ubuntu 的发行版而言，一般预装了 Python 2 和 Python 3，两个版本可谓天差万别。
而两个版本的 Python 都包括了不同的 pip。一般使用 pip 时默认指 Python2，pip3 则指 Python 3 中的 pip。
可以通过如下命令检查 Python 的版本：
python3 --version
比如我的电脑显示为：
Python 3.8.5
表示 Ubuntu 中安装了 3.8.5 版本的 Python。
我们现在一般使用的是 Python 3，因此使用以下命令安装 pip3：
sudo apt install python3-pip
在按要求输入账户密码后，将安装 pip3 和它的依赖项。
注意： 我在输入上述命令后，产生了
Waiting for cache lock: Could not get lock...的错误，排除错误可参考本文。
安装完成后，输入以下命令来检查安装是否正确：
pip3 --version
结果将显示 pip3 的版本号：
pip 20.0.2 from /usr/lib/python3/dist-packages/pip (python 3.8)
类似显示意味着已成功安装 pip3 。
2.2 安装 OpenCV
对于 Python 而言，可以构建一个虚拟环境（Virtual Environment），并在虚拟环境中安装不同的软件包。
我们这里不使用虚拟环境，直接将 opencv-contrib-python 安装到系统中（在下面的 macOS 中再演示虚拟环境安装）：
sudo pip install opencv-contrib-python
经过一段时间后，显示安装了 opencv-contrib-python 及其他依赖包（如 numpy）：
默认情况下
pip使用的是国外镜像，国内的同学可能下载速度过慢，此时可以考虑将pip使用的源修改为国内的镜像源。
3. 在 macOS 上使用 pip 安装 OpenCV
由于 macOS 上自带的是 Python 2，需要自行安装 Python 3。同时，部分同学 （包括我！！） 可能安装过 Anaconda 或者 Pycharm 等软件，使得 macOS 下 Python 的版本管理混乱。我后面会专门写一篇文章介绍躲开这些坑的方法。
这里介绍使用 pip 将 OpenCV 安装到虚拟环境下的过程（重点是 macOS 上虚拟环境的配置）。
3.1 安装虚拟环境所需软件
安装 virtualenv 和 virtualenvwrapper 到电脑中2：
pip3 install virtualenv virtualenvwrapper
之后，需要在系统配置文件 ~/.bash_profile 中添加配置内容。使用 vim （或 nano 等应用）打开该文件：
vim ~/.bash_profile
将下列内容添加到文件末尾：
# virtualenv and virtualenvwrapper
export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
export VIRTUALENVWRAPPER_PYTHON=/usr/local/bin/python3
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
保存文件后，在终端中运行下面命令：
source ~/.bash_profile
注意： 由于我之前乱七八糟安装/卸载过多次相关软件包，使得出现了
/Users/XXX/.bash_profile:source:11: no such file or directory: /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh的错误，此时需要通过在终端中运行which virtualenvwrapper.sh的命令，确定其地址并对添加内容的第二行进行修改。
3.2 配置所需虚拟环境
virtualenvwrapper 提供了一些常见的命令，可以用于配置虚拟环境。
mkvirtualenv：创建一个新的虚拟环境；workon：激活/转换到一个虚拟环境中；deactivate：退出虚拟环境，回到自己的系统中；rmvirtualenv：删除虚拟环境。
我们这里创建一个名为 cv_test 的 Python3 的虚拟环境：
mkvirtualenv cv_test -p python3
可以看到，此时命令行的最前面增加了一个括号，显示为(cv_test)，表示此时已在此虚拟环境下工作了。
3.3 安装 OpenCV 到虚拟环境中
下面将 opencv-contrib-python 安装到系统中：
pip3 install opencv-contrib-python
静候片刻，即完成了 OpenCV 的安装。
4. 测试安装结果
无论 Ubuntu 还是 macOS，安装完成后，可以测试是否安装成功。
以 macOS 为例，首先进入对应的虚拟环境中：
workon cv_test
然后在终端中运行 python3，进入 Python 3 的交互环境，通过导入 OpenCV 包，即可显示版本：
% python3
Python 3.7.0 (v3.7.0:1bf9cc5093, Jun 26 2018, 23:26:24)
[Clang 6.0 (clang-600.0.57)] on darwin
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import cv2
>>> cv2.__version__
'4.5.2'
说明我们使用 pip 安装成功了 OpenCV，可供后续使用。
pip是 Python 中的标准库管理器，可以用于对 Python 包的查找、下载、安装、卸载其他软件包，入门知识可参考本文。 ↩︎virtualenv和virtualenvwrapper是用于对 Python 进行虚拟环境配置/管理的软件包，入门知识可参考本文。 ↩︎