開始使用OpenCV

1. 編譯OpenCV

1.1 使用命令列的方式配置OpenCV

OpenCV官網教程

OpenCV官網教程使用命令列的方式進行配置，寫的很詳細，按照教程操作，一般都能成功，由于國內訪問GitHub不穩定，所以推薦使用wget獲取OpenCV原始碼壓縮包，這樣比較快，

• OpenCV的CMAKE的預定義的變數

cmake 
-DOPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../opencv_contrib-master/modules
-DBUILD_NEW_PYTHON_SUPPORT=ON
-DHAVE_opencv_python3=ON
-DPYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE=/usr/bin/python3.8

...

為了輔助OpenCV專案編譯，CMAKE系統預定義了很多變數，如上所示就是預定義變數中的一小部分，

這些變數影響著OpenCV的編譯（影響生成的Makefile檔案），可以在OpenCV原始碼根目錄下的CMakeLists.txt中找到這些變數的名字和作用，下面是Python3相關的定義引數：

cmake -DOPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../opencv_contrib-master/modules ../opencv-master

使用命令列的方式配置OpenCV，可以在執行cmake命令的同時，更改cmake變數的值，或者添加新的cmake變數，

比如我們可以配置Python3的numpy模塊的路徑值，并將Python3設定為默認的Python解釋器：

cmake -DBUILD_opencv_python2=OFF -DPYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE=/usr/bin/python3.8 -DPYTHON3_NUMPY_INCLUDE_DIRS=/home/fhc/.local/lib/python3.8/site-packages/numpy/core/include -DOPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../opencv_contrib-master/modules ../opencv-master

# 不編譯Python2介面
-DBUILD_opencv_python2=OFF 

# 設定默認的Python解釋器為Python3
-DPYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE=/usr/bin/python3.8 

# 設定Python3的numpy頭檔案的路徑
-DPYTHON3_NUMPY_INCLUDE_DIRS=/home/fhc/.local/lib/python3.8/site-packages/numpy/core/include 

執行cmake命令后，cmake系統會去配置OpenCV編譯選項并最終生成Makefile，

1.2 使用CMAKE圖形界面配置OpenCV

• 啟動cmake-gui

$ mkdir build && cd build
$ cmake-gui

執行cmake-gui命令后，將會彈出如下配置視窗：

[外鏈圖片轉存失敗,源站可能有防盜鏈機制,建議將圖片保存下來直接上傳(img-nMSQSfWf-1628413931493)(./img/opencv_cmake_gui.png)]

配置完成后，如下圖所示：

上圖界面中的資訊是cmake-gui通過讀取OpenCV原始碼根目錄下的CMakeLists.txt檔案生成的，這里列出的是CMakeLists.txt檔案中已經定義的變數，

CMakeLists.txt檔案中還參考了其他變數，但是沒有定義，若要使用，需要我們自己添加（Add Entry），

這里顯示紅色并不是錯誤，而是表示：CAMKE配置后出現的新的CMAKE變數，可以看到紅色區域下方有一行字：

Press Configure to update and display new values in red

在這里可以修改CMAKE的變數值，也可以點擊 Add Entry按鈕（紅色區域右上方），添加新的CMAKE變數，比如我們可以配置Python3的numpy模塊的路徑值，并將Python3設定為默認的Python解釋器：

• 不編譯Python2介面

取消BUILD_opencv_python2選項的選擇，如下圖所示：

• 配置默認的Python解釋器為Python3，并設定Python3的numpy路徑
  

配置完成后，點擊Generate即可生成Makefile檔案

1.3 為什么能以上面的方式配置Python3介面呢？

CMAKE是OpenCV原始碼的構建工具，那么如何配置OpenCV原始碼，當然是從分析CMakeLists.txt檔案開始，

下面我們來分析下配置Python3介面的程序，

• OpenCV原始碼根目錄CMakeLists.txt檔案

# ========================== python ==========================
if(BUILD_opencv_python2)
  status("")
  status("  Python 2:")
  
  ...(N lines are omitted here)

endif()

if(BUILD_opencv_python3)
  status("")
  status("  Python 3:")

  ...(N lines are omitted here)

endif()

status("")
status("  Python (for build):"  PYTHON_DEFAULT_AVAILABLE THEN "${PYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE}" ELSE NO)

可以看出

BUILD_opencv_python2

和

BUILD_opencv_python3

這兩個CMAKE變數決定著Python介面是否被編譯，當這兩個變數為true時，相應的介面將會被編譯，否則將不會被編譯，

PYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE

這個CMAKE變數決定著默認的Python解釋器，

• cmake/OpenCVDetectPython.cmake

if(PYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE)
    set(PYTHON_DEFAULT_AVAILABLE "TRUE")
elseif(PYTHON2_EXECUTABLE AND PYTHON2INTERP_FOUND)
    # Use Python 2 as default Python interpreter
    set(PYTHON_DEFAULT_AVAILABLE "TRUE")
    set(PYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE "${PYTHON2_EXECUTABLE}")
elseif(PYTHON3_EXECUTABLE AND PYTHON3INTERP_FOUND)
    # Use Python 3 as fallback Python interpreter (if there is no Python 2)
    set(PYTHON_DEFAULT_AVAILABLE "TRUE")
    set(PYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE "${PYTHON3_EXECUTABLE}")
endif()

從上可以看出，當PYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE沒有定義時，將優先使用Python2，

1.4 編譯安裝OpenCV

• 編譯

make -j4

• 安裝

make install

編譯程序很漫長 …

2. OpenCV編程

2.1 第一個OpenCV程式

OpenCV官網第一個例程

按照官網的描述操作即可，下面貼出原始碼，方便實驗：

• DisplayImage.cpp

#include <stdio.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main(int argc, char** argv )
{
    if ( argc != 2 )
    {
        printf("usage: DisplayImage.out <Image_Path>\n");
        return -1;
    }
    Mat image;
    image = imread( argv[1], 1 );
    if ( !image.data )
    {
        printf("No image data \n");
        return -1;
    }
    namedWindow("Display Image", WINDOW_AUTOSIZE );
    imshow("Display Image", image);
    waitKey(0);
    return 0;
}

• CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project( DisplayImage )
find_package( OpenCV REQUIRED )
include_directories( ${OpenCV_INCLUDE_DIRS} )
add_executable( DisplayImage DisplayImage.cpp )
target_link_libraries( DisplayImage ${OpenCV_LIBS} )

• 編譯執行

$ mkdir build && cd build
$ cmake ..
$ make
$ wget https://docs.opencv.org/master/GCC_CMake_Example_Tutorial.jpg
$ ./DisplayImage GCC_CMake_Example_Tutorial.jpg

2.2 CMakeLists.txt解讀

# cmake needs this line
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)

# Define project name
project(opencvTest)

# Find OpenCV, you may need to set OpenCV_DIR variable
# to the absolute path to the directory containing OpenCVConfig.cmake file
# via the command line or GUI
find_package(OpenCV REQUIRED)

# If the package has been found, several variables will
# be set, you can find the full list with descriptions
# in the OpenCVConfig.cmake file.
# Print some message showing some of them
message(STATUS "OpenCV library status:")
message(STATUS "version: ${OpenCV_VERSION}")
message(STATUS "libraries: ${OpenCV_LIBS}")
message(STATUS "include path: ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}")

# Add OpenCV headers location to your include paths
include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})

# Declare the executable target built from your sources
add_executable(main main.cpp)

# Link your application with OpenCV libraries
target_link_libraries(main ${OpenCV_LIBS})

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