在Ubuntu下安装Open CV + Python 开发环境

最近感觉有点脑子不够用，学过的东西长期不用的话很快就会忘记，趁着这段时间把之前学的东西都整理下，也算是对之前的技术做个回顾和总结。
今天介绍如何在Ubuntu下安装Open CV + Python的开发环境。opencv是一个十分强大的图像处理以及机器视觉算法库，它支持Java，C++，以及Python。
目前可以在Android可以很轻松得搭建开发环境了，这个会在后续的文章中予以介绍，之所以选择Python是因为简单，花一个下午就就可以把常用的语法给过一遍了，但是后来发现深入进去还是有的学的，后续打算以OpenCV + python作为一个专题介绍下图像处理中的一些技术。

好了，进入正题：

首先运行下如下的命令，更新下软件库
$ sudo apt-get update
$ sudo apt-get upgrade
安装开发必要的工具，下面的这些，比如git 如果大家的系统上已经安装好了就不用安装了
sudo apt-get install build-essential cmake git pkg-config
为了能够加载 JPEG, PNG, TIFF这些格式的图片，需要安装这些格式的图片读写包：

sudo apt-get install libjpeg8-dev libtiff4-dev libjasper-dev libpng12-dev

图像显示的话我这里选择的是 GTK 开发库，执行如下命令安装：
sudo apt-get install libgtk2.0-dev

为了能够处理视频流我们需要安装如下的包：

sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libv4l-dev

下面这个不是很清楚，当时笔记上的，先装上吧：
sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran

安装pip 是用于安装Python包的工具

wget https://bootstrap.pypa.io/get-pip.py && sudo python get-pip.py

使用上面安装的Pip 安装virtualenv，virtualenvwrapper这个有助于你创建独立的Python开发环境：

sudo pip install virtualenv virtualenvwrapper
export WORKON_HOME=$HOME/.virtualenvs
source /usr/local/bin/virtualenvwrapper.sh
source ~/.bashrc

创建一个独立的开发环境
mkvirtualenv cv
安装Pyhon 2.7
sudo apt-get install python2.7-dev
由于需要涉及到多维数组的运行所以需要使用pip 安装 numpy库
pip install numpy

安装opencv 3.0

cd ~
git clone https://github.com/Itseez/opencv.git
cd opencv
git checkout 3.0.0
cd ~
git clone https://github.com/Itseez/opencv_contrib
cd opencv_contrib
git checkout 3.0.0

使用cmake编译opencv

cd ~/opencv
mkdir build
cd build
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
  -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
  -D INSTALL_C_EXAMPLES=ON \
  -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON \
  -D BUILD_EXAMPLES=ON ..
make -j4

这时候有可能会报如下错误：

/usr/bin/ld: /usr/local/lib/libavcodec.a(avpacket.o): relocation R_X86_64_32 against `.rodata.str1.1’ can not be used when making a shared object; recompile with -fPIC
/usr/local/lib/libavcodec.a: error adding symbols: Bad value
collect2: error: ld returned 1 exit status
make[2]: *** [lib/libopencv_videoio.so.3.0.0] Error 1
make[1]: *** [modules/videoio/CMakeFiles/opencv_videoio.dir/all] Error 2
make: *** [all] Error 2

这是由于你当时编译ffmpeg的时候方式不对，参考如下结合方法：

I had the same problem while compiling opencv3 alpha on Ubuntu 14.04 with FFMPEG enabled. My FFMPEG was the git version compiled with
./configure
make
sudo make install
I had to recompile FFMPEG with
./configure –enable-nonfree –enable-pic –enable-shared

That did the trick for me and after that opencv3 compiled fine.

Stackflow OpenCV make fails - “recompile with -fPIC”

在安装过程中还有可能会遇到如下错误：

/home/jimmy/opencv/modules/videoio/src/cap_ffmpeg_impl.hpp: In member function ‘bool OutputMediaStream_FFMPEG::open(const char*, int, int, double)’:
/home/jimmy/opencv/modules/videoio/src/cap_ffmpeg_impl.hpp:2150:41: warning: ignoring return value of ‘int avformat_write_header(AVFormatContext*, AVDictionary**)’, declared with attribute warn_unused_result [-Wunused-result]
avformat_write_header(oc_, NULL);
^
make[2]: *** [modules/videoio/CMakeFiles/opencv_videoio.dir/src/cap_ffmpeg.cpp.o] Error 1
make[1]: *** [modules/videoio/CMakeFiles/opencv_videoio.dir/all] Error 2
make[1]: *** Waiting for unfinished jobs….
Linking CXX shared library ../../lib/libopencv_shape.so
[ 47%] Built target opencv_shape
make: *** [all] Error 2

这是由于我在上面重装ffmpeg的时候安装的是最新的3.0版本导致部分方法不兼容，我这边ffmpeg安装回2.3版本就可以了

这时候还有可能发现在终端敲ffmpeg的时候会报如下错误：

ffmpeg: error while loading shared libraries: libavdevice.so.55: cannot open shared object file: No such file or directory

解决办法：
运行：

sudo vim /etc/ld.so.conf

在文件的最后添加

/usr/lib
/usr/local/lib

运行：

ldconfig

编好后就安装吧

sudo make install
sudo ldconfig

但是我们的cv虚拟环境是在我们的home目录下，所以要在虚拟环境下使用OpenCV，我们还得将opencv 链接到这个地方。

cd ~/.virtualenvs/cv/lib/python2.7/site-packages/
ln -s /usr/local/lib/python2.7/site-packages/cv2.so cv2.so

测试下：

$ workon cv
$ python
>>> import cv2
>>> cv2.__version__
'3.0.0'