OpenCV在Ubuntu18.04下的小试牛刀——实例

亦凉 2022-11-21 04:30 231阅读 0赞

### OpenCV在Ubuntu下的小试牛刀——实例 ###

*  一、 OpenCV介绍
 *  二、 OpenCV下载以及安装
 *   *  2.1 OpenCV安装准备
     *   *  2.1.1 安装cmake和gcc
         *  2.1.2 配置依赖环境
     *  2.2 OpenCV安装
     *   *  2.2.1OpenCV下载
         *  2.2.2 OpenCV软件包解压
         *  2.2.3 进入OpenCV-3.4.1文件
         *  2.2.4 使用cmake编译
         *  2.2.5 用 make 创建编译
         *  2.2.6安装
     *  2.3 配置环境
     *  2.4 校验
 *  三、 Opencv测试
 *   *  3.1 使用OpenCV对图片进行处理
     *   *  3.1.1编写程序
     *  3.2 对视频进行处理
 *  四、 总结
 *  五、 参考资料

> 摘要：计算机视觉和深度学习一直以来是热门话题，但苦于不知从何开始学习。直到我遇到了OpenCV…  
> 关键字：Linux，OpenCV–3.4.1  
> 软件环境：Ubuntu18.04，

# 一、 OpenCV介绍 #

OpenCV是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉和机器学习软件库，可以运行在Linux、Windows、Android和Mac OS操作系统上。 \[1\] 它轻量级而且高效——由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。[百度百科][Link 1]

主要编程语言：`C++`

> 但大家也不要看见`C++`语言就发憷，OpenCV是保留了**大量的`C`语言的接口**的。

主要应用领域：

1、人机互动  
2、物体识别  
3、图像分割  
4、人脸识别  
5、动作识别  
6、运动跟踪  
7、机器人  
8、运动分析  
9、机器视觉  
10、结构分析  
11、汽车安全驾驶

# 二、 OpenCV下载以及安装 #

> **重要提示**：安装OpenCV会出现各种问题，每个问题的解决方法也没有正解，有可能出现错误安装或者删除重要文件，导致整个虚拟机死机或者崩溃。请大家务必在安装之前进行备份数据或者快照。  
> ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]  
> ●快照可以使得虚拟机重新回到快照的那个状态（就类似虚拟机时光倒流回到之前的节点）  
> ●备份数据可以通过VMware Tools将虚拟机文件备份至Windows中。  
> ●再不济可以将朋友，同学的虚拟机文件拷贝进该虚拟机安装win10安装路径

目前OpenCV最新版为OpenCV–4.3.0\[百度百科所查结果\]，但由于社区开发以及资源问题，我优先选用了**OpenCV–3.4.1**。

> OpenCV在Linux下安装需要众多依赖库以及各种操作，此步骤十分繁琐，请大家在遇到问题时，多在网上搜索解决问题的方法。

> 安装OpenCV中需要CMake以及g++，且对版本有一定要求。请大家注意！

## 2.1 OpenCV安装准备 ##

### 2.1.1 安装cmake和gcc ###

因为OpenCV需要CMake，Gcc所以先安装CMake和Gcc

sudo apt-get install cmake

sudo apt-get install gcc

### 2.1.2 配置依赖环境 ###

sudo apt-get install build-essential libgtk2.0-dev libavcodec-dev libavformat-dev libjpeg-dev libswscale-dev libtiff5-dev
    sudo apt-get install libgtk2.0-dev
    sudo apt-get install pkg-config

由于我是重新装的Ubuntu18.04，所以这里并没有报错。但如果有报错，请自行查找资料解决。

## 2.2 OpenCV安装 ##

### 2.2.1OpenCV下载 ###

官网下载安装：[OpenCV官网][OpenCV]  
国内快速下载：[庐雪技术博客][Link 2]

> 由于OpenCV服务器在国外，所以下载速度很慢，建议使用国内下载链接。  
> 也可以在win10界面下载，将文件包拖拽至Ubuntu，但此做法需要VMware Tools（**此工具可以实现Windows与Ubuntu之间可以文字复制粘贴，文件拖拽等功能，建议安装**）。

![在这里插入图片描述][20201030195752796.png_pic_center]

### 2.2.2 OpenCV软件包解压 ###

①首先将下载好的压缩包文件放在home文件目录下  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
②解压缩OpenCV-3.4.1

unzip opencv-3.4.1.zip

### 2.2.3 进入OpenCV-3.4.1文件 ###

①进入解压缩后的文件

cd opencv-3.4.1

![在这里插入图片描述][20201030200746629.png_pic_center]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]

②创建build文件

mkdir build

③进入build文件

cd build/

### 2.2.4 使用cmake编译 ###

cmake ..

> cmake … :意思是将上一级目录下的执行文件编译至该文件目录下

不同版本、不同设置以及不同硬件下，该编译时间不一样，但大约十分钟左右。

### 2.2.5 用 make 创建编译 ###

sudo make

> **注意**：单线程编译：sudo make ，这会等待比较长的时间，如果你想更快速编译完，可以使用命令：**sudo make -j4** ，而 -j4 表示使用 4 个线程进行编译。

此步骤安装会需要等待三十分钟左右（单线程还得多等会）

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]

### 2.2.6安装 ###

sudo make install

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]

成功安装OpenCV。

## 2.3 配置环境 ##

打开/etc/ldso.conf.文件进行配置  
在文件中加上一行 /usr/loacal/lib  
其中/user/loacal是opencv安装路径也就是makefile中指定的安装路径

sudo gedit /etc/ld.so.conf

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]

![在这里插入图片描述][20201031153214997.png_pic_center]  
编辑文件之后产生了Warning，网上搜索说可以不用管，以下文章可以解惑  
[ubuntu18.04 gedit警告问题][ubuntu18.04 gedit]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]

sudo ldconfig

![在这里插入图片描述][20201031154226584.png_pic_center]

修改bash.bashrc文件

sudo gedit /etc/bash.bashrc

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 8]  
![在这里插入图片描述][2020103115443230.png_pic_center]  
同样弹出Warning，但也不用管。

然后在命令行中输入

source /etc/bash.bashrc

## 2.4 校验 ##

在命令行中输入如下命令：

pkg-config opencv --modversion

![在这里插入图片描述][20201031154639696.png_pic_center]  
显示OpenCV版本则是安装成功。

安装过程参考该文章[ubuntu安装opencv的正确方法][ubuntu_opencv]

# 三、 Opencv测试 #

## 3.1 使用OpenCV对图片进行处理 ##

### 3.1.1编写程序 ###

在opencv-3.4.1文件目录下新建文件夹test.cpp  
将下载好的图片（Linux.png）放至opencv-3.4.1文件目录下

*  test.cpp

#include<opencv2/highgui.hpp>
    #include<opencv2/opencv.hpp>
    using namespace cv;
    using namespace std;
    
    //功能：对图片进行特效处理并显示
    int main(int argc,char **argv)
    {
        
            CvPoint center;
            double scale=-3;
    
            IplImage *image=cvLoadImage("Linux.png");
            argc==2?cvLoadImage(argv[1]):0;
    
            cvShowImage("image",image);
    
            if(!image) return -1;
            center=cvPoint(image->width/2,image->height/2);
            for (int i = 0;i<image->height;i++)
                    for (int j = 0;j<image->width;j++) {
        
                            double dx = (double)(j - center.x) / center.x;
                            double dy = (double)(i - center.y) / center.y;
                            double weight = exp((dx*dx + dy*dy)*scale);
                            uchar* ptr = &CV_IMAGE_ELEM(image, uchar, i, j * 3);
                            ptr[0] = cvRound(ptr[0] * weight);
                            ptr[1] = cvRound(ptr[1] * weight);
                            ptr[2] = cvRound(ptr[2] * weight);
                    }
            Mat src;
            src=cvarrToMat(image);
            imwrite("test.png",src);
            imshow("test",src);
    
            cvWaitKey();
            return 0;
    }

编译

gcc test.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`

![在这里插入图片描述][20201031161338194.png_pic_center]  
这里会报错。  
使用以下命令就没有报错。

g++ test.cpp -o test `pkg-config --cflags --libs opencv`

> 报错分析：个人觉得是gcc无法正常链接库

![在这里插入图片描述][20201031162611847.png_pic_center]

> 翻译结果：未能加载模块“canberra-gtk-module”  
> 是因为没有安装这个模块，安装了该模块就行。

sudo apt-get install libcanberra-gtk-module

执行test文件

./test

编译结果如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]

## 3.2 对视频进行处理 ##

由于Ubuntu连接摄像头就直接死机崩溃，目前也没有找到解决方法，因此无法完成此项目。

> 备注：目前也测试出来是VMware 15 Pro的问题，以更新至VMware 16 PRO ，后续将更新这部分内容 （时间：2020/12/5 22:44）

# 四、 总结 #

安装OpenCV的过程中，遇到了不少问题，一台虚拟机也直接光荣退休了，Ubuntu连接摄像头也没有成功，但在每一次报错，改错的过程中也慢慢学会了更多的知识。要提前做好备份，要对问题先细心分析，搜到解决方法时也要分析适不适合自己目前的状况。

# 五、 参考资料 #

1.[Windows10&Ubantu16.04&树莓派3B+安装opencv教程][Windows10_Ubantu16.04_3B_opencv]  
2.[ubuntu安装opencv的正确方法][ubuntu_opencv]

[Link 1]: https://baike.baidu.com/item/opencv/10320623?fr=aladdin
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221120/65d711b28cd54ea3b1014cc00a7dc3a2.png
[OpenCV]: https://github.com/opencv/opencv/releases
[Link 2]: https://www.bzblog.online/wordpress/index.php/2020/03/09/opencvdownload/
[20201030195752796.png_pic_center]: /images/20221120/de065d64b1e34f8bb3000506f923fb33.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221120/3d95f827ec524d839b1ea7cda15ac1ec.png
[20201030200746629.png_pic_center]: /images/20221120/8a8d076437644a36934c76a24963204b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221120/c4270d0ded1d479b8d3ada155c2a591b.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221120/62b1495d096c409781f345fe8bc96b47.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221120/b587fd53ba4847e6b97daf7e2f66a1ae.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 5]: /images/20221120/b9878c036cc7465c8c0f0a4180ea7d5a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 6]: /images/20221120/559faf03c6cf44c6859ef60bdeb1b24f.png
[20201031153214997.png_pic_center]: /images/20221120/f071e564772246a39be20516214bd9c4.png
[ubuntu18.04 gedit]: https://blog.csdn.net/qq_43543789/article/details/104221619
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 7]: /images/20221120/0da2ba37d34d40bd89d7e7734949b565.png
[20201031154226584.png_pic_center]: /images/20221120/94ddc567e245405596055a9d1d26dda8.png
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[2020103115443230.png_pic_center]: /images/20221120/a114d59c807040aaa9b2b5b49d8edde7.png
[20201031154639696.png_pic_center]: /images/20221120/0c55810294464df6b8e5079ade00df1b.png
[ubuntu_opencv]: https://blog.csdn.net/public669/article/details/99044895
[20201031161338194.png_pic_center]: /images/20221120/da53c14d18a34256851f61a6c0052b14.png
[20201031162611847.png_pic_center]: /images/20221120/dc0612d2fcbe4729ab9680866cf27d6a.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzQ1MjY0ODA4_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 9]: /images/20221120/beecebaafb0c4ed893005683e27a50ab.png
[Windows10_Ubantu16.04_3B_opencv]: https://blog.csdn.net/cungudafa/article/details/84451066?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522160414248619724813212403%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fblog.%2522%257D&request_id=160414248619724813212403&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~blog~first_rank_v2~rank_blog_default-1-84451066.pc_v2_rank_blog_default&utm_term=Windows&spm=1018.2118.3001.4450