细致指南：在 Ubuntu 20.04 中源码编译安装 OpenCV 并举行全面配置，包罗多 ...

细致指南：在 Ubuntu 20.04 中源码编译安装 OpenCV 并举行全面配置，包罗多版本共存与切换

本文档旨在为开发者提供在 Ubuntu 20.04 体系中通过源码编译安装 OpenCV 的详细步调，并涵盖后续的各项配置，包罗 pkg-config 环境、体系环境变量配置、动态库环境配置，以及实现 OpenCV 多版本（以 OpenCV 3.2 和 OpenCV 4.4 为例）的共存与切换。以下内容将以专业、严谨且逻辑清楚的方式展开，辅以具体实例以助理解和操作。
目录

• 前置条件与依靠安装
  
• 下载 OpenCV 源代码
  
• 编译并安装 OpenCV
  
• 配置 pkg-config 环境
  
• 配置体系环境变量
  
• 配置动态链接库
  
• 实现 OpenCV 多版本共存与切换
  
• 实例演示
  
• 总结
  

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1. 前置条件与依靠安装

在开始之前，确保您的 Ubuntu 20.04 体系已更新并安装了必要的编译工具和依靠库。
1.1 更新体系

1. sudo apt update
2. sudo apt upgrade -y

复制代码

1.2 安装编译工具与依靠库

OpenCV 的编译必要多个依靠库，以下下令将安装常用的依靠：

1. sudo apt install -y build-essential cmake git pkg-config \
2. libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev \
3. libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev \
4. libv4l-dev libxvidcore-dev libx264-dev \
5. libgtk-3-dev libatlas-base-dev gfortran \
6. python3-dev

复制代码

1.3 安装可选依靠

根据必要，您可以安装额外的模块，如 OpenGL 支持、FFmpeg 等：

1. sudo apt install -y libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev

复制代码

2. 下载 OpenCV 源代码

为了实现多版本共存，发起将差别版本的 OpenCV 源代码分别克隆到差别的目录中。
2.1 创建工作目录

1. mkdir -p ~/opencv_builds
2. cd ~/opencv_builds

复制代码

2.2 克隆 OpenCV 主堆栈与 opencv_contrib 堆栈

克隆 OpenCV 3.2

1. git clone https://github.com/opencv/opencv.git opencv-3.2
2. cd opencv-3.2
3. git checkout 3.2.0
4. cd ..

复制代码

克隆 OpenCV 4.4

1. git clone https://github.com/opencv/opencv.git opencv-4.4
2. cd opencv-4.4
3. git checkout 4.4.0
4. cd ..

复制代码

克隆 opencv_contrib 堆栈

opencv_contrib 包含额外的模块，需与对应版本的 OpenCV 配套使用。
对于 OpenCV 3.2

1. git clone https://github.com/opencv/opencv_contrib.git opencv_contrib-3.2
2. cd opencv_contrib-3.2
3. git checkout 3.2.0
4. cd ..

复制代码

对于 OpenCV 4.4

1. git clone https://github.com/opencv/opencv_contrib.git opencv_contrib-4.4
2. cd opencv_contrib-4.4
3. git checkout 4.4.0
4. cd ..

复制代码

3. 编译并安装 OpenCV

为每个版本的 OpenCV 单独创建构建目录并编译安装，以实现多版本共存。
3.1 编译安装 OpenCV 3.2

3.1.1 创建构建目录

1. cd ~/opencv_builds/opencv-3.2
2. mkdir build && cd build

复制代码

3.1.2 配置 CMake

1. cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release \
2.       -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv-3.2.0 \
3.       -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_builds/opencv_contrib-3.2.0/modules \
4.       -D BUILD_EXAMPLES=ON \
5.       -D ENABLE_PRECOMPILED_HEADERS=OFF ..

复制代码

参数分析：

• CMAKE_BUILD_TYPE=Release：编译为优化后的发布版本。
  
• CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv-3.2：指定安装路径，以便与其他版本隔离。
  
• OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH：指定 opencv_contrib 模块路径。
  
• BUILD_EXAMPLES=ON：编译示例代码（可选）。
  

3.1.3 编译并安装

1. make -j$(nproc)
2. sudo make install

复制代码

3.2 编译安装 OpenCV 4.4

3.2.1 创建构建目录

1. cd ~/opencv_builds/opencv-4.4
2. mkdir build && cd build

复制代码

3.2.2 配置 CMake

1. cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release \
2.       -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv-4.4.0 \
3.       -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_builds/opencv_contrib-4.4.0/modules \
4.       -D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=YES \
5.       -D BUILD_EXAMPLES=ON ..

复制代码

3.2.3 编译并安装

1. make -j$(nproc)
2. sudo make install

复制代码

4. 配置 pkg-config 环境

pkg-config 是一个用于管理编译时库依靠的工具。配置 pkg-config 可以大概帮助编译器和链接器找到 OpenCV 库。
4.1 确认 pkg-config 安装

1. sudo apt install -y pkg-config

复制代码

4.2 设置 PKG_CONFIG_PATH

必要将每个 OpenCV 版本的 .pc 文件路径添加到 PKG_CONFIG_PATH 环境变量中。
4.2.1 编辑 Shell 配置文件

使用您常用的文本编辑器（如 nano）编辑 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 文件：

1. nano ~/.bashrc

复制代码

4.2.2 添加 OpenCV 3.2 的 pkg-config 路径

1. # OpenCV 3.2 pkg-config path
2. export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv-3.2/lib
3. /pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

复制代码

4.2.3 添加 OpenCV 4.4 的 pkg-config 路径

1. # OpenCV 4.4 pkg-config path
2. export PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv-4.4/lib
3. /pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

复制代码

4.2.4 应用更改

保存并关闭编辑器后，执行以下下令以应用更改：

1. source ~/.bashrc

复制代码

4.3 验证 pkg-config 配置

验证 OpenCV 3.2：

1. pkg-config --modversion opencv

复制代码

输出应为 3.2.0。
验证 OpenCV 4.4：

1. pkg-config --modversion opencv
2. 4

复制代码

输出应为 4.4.0。
5. 配置体系环境变量

配置体系环境变量确保体系可以大概在运行时找到 OpenCV 库和头文件。
5.1 设置环境变量

继续编辑 ~/.bashrc 或 ~/.zshrc 文件：

1. nano ~/.bashrc

复制代码

5.2 添加 OpenCV 3.2 和 4.4 的环境变量

1. # OpenCV 3.2 environment variables
2. export OpenCV3_DIR=/usr/local/opencv-3.2
3. export PATH=$OpenCV3_DIR/bin:$PATH
4. export LD_LIBRARY_PATH=$OpenCV3_DIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH
5. export CPLUS_INCLUDE_PATH=$OpenCV3_DIR/include:$CPLUS_INCLUDE_PATH
7. # OpenCV 4.4 environment variables
8. export OpenCV4_DIR=/usr/local/opencv-4.4
9. export PATH=$OpenCV4_DIR/bin:$PATH
10. export LD_LIBRARY_PATH=$OpenCV4_DIR/lib:$LD_LIBRARY_PATH
11. export CPLUS_INCLUDE_PATH=$OpenCV4_DIR/include:$CPLUS_INCLUDE_PATH

复制代码

5.3 应用更改

1. source ~/.bashrc

复制代码

5.4 验证环境变量

检查环境变量是否正确配置：

1. echo $PATH
2. echo $LD_LIBRARY_PATH
3. echo $CPLUS_INCLUDE_PATH

复制代码

确保 /usr/local/opencv-3.2/bin 和 /usr/local/opencv-4.4/bin 在 PATH 中，且相应的 lib 和 include 路径在 LD_LIBRARY_PATH 和 CPLUS_INCLUDE_PATH 中。
6. 配置动态链接库

配置动态链接库确保运行时能找到正确的 OpenCV 版本。
6.1 创建配置文件

为每个 OpenCV 版本创建一个单独的配置文件，以便体系动态链接库可以正确辨认。
6.1.1 OpenCV 3.2

创建 /etc/ld.so.conf.d/opencv3.conf 文件：

1. sudo nano /etc/ld.so.conf.d/opencv3.conf

复制代码

添加以下内容：

1. /usr/local/opencv-3.2/lib

复制代码

6.1.2 OpenCV 4.4

创建 /etc/ld.so.conf.d/opencv4.conf 文件：

1. sudo nano /etc/ld.so.conf.d/opencv4.conf

复制代码

添加以下内容：

1. /usr/local/opencv-4.4/lib

复制代码

6.2 更新动态链接库缓存

1. sudo ldconfig

复制代码

6.3 验证动态链接库配置

使用 ldconfig 检察库是否被正确辨认：

1. ldconfig -p | grep opencv

复制代码

应表现 OpenCV 3.2 和 4.4 的库路径。
7. 实现 OpenCV 多版本共存与切换

为了实现 OpenCV 3.2 和 4.4 的共存与切换，必要合理配置环境变量和使用差别的编译选项。
7.1 使用环境变量切换版本

通过设置环境变量，可以在差别的终端会话中使用差别的 OpenCV 版本。
7.1.1 切换到 OpenCV 3.2

在终端中执行：

1. export PATH=/usr/local/opencv-3.2/bin:$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opencv-3.2/lib
2. :$LD_LIBRARY_PATHexport PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv-3.2/lib
3. /pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

复制代码

7.1.2 切换到 OpenCV 4.4

在终端中执行：

1. export PATH=/usr/local/opencv-4.4/bin:$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opencv-4.4/lib
2. :$LD_LIBRARY_PATHexport PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv-4.4/lib
3. /pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

复制代码

7.2 使用 update-alternatives 管理多个版本

update-alternatives 是一个用于管理多个同类步伐的工具，可以用来切换差别的 OpenCV 版本。
7.2.1 注册 OpenCV 3.2 和 4.4 到 update-alternatives

注册 opencv_version

1. sudo update-alternatives --install /usr/bin/opencv_version
2. opencv_version
3. /usr/local/opencv-3.2/bin/opencv_version
4. 32
5. sudo update-alternatives --install /usr/bin/opencv_version
6. opencv_version
7. /usr/local/opencv-4.4/bin/opencv_version
8. 44

复制代码

注册其他可执行文件（如有）

根据必要，注册其他 OpenCV 可执行文件：

1. sudo update-alternatives --install /usr/bin/opencv_interactive-calibration opencv_interactive-calibration /usr/local/opencv-3.2/bin/opencv_interactive-calibration 32
2. sudo update-alternatives --install /usr/bin/opencv_interactive-calibration opencv_interactive-calibration /usr/local/opencv-4.4/bin/opencv_interactive-calibration 44
4. # 重复以上步骤为其他可执行文件注册

复制代码

7.2.2 切换 OpenCV 版本

使用以下下令选择默认版本：

1. sudo update-alternatives --config opencv_version

复制代码

体系将表现可用版本，输入对应的编号选择。
7.2.3 验证切换结果

1. opencv_version

复制代码

应表现选择的 OpenCV 版本号。
7.3 使用 CMake 配置差别版本

在编译项目时，可以通过 pkg-config 或手动指定 OpenCV 路径来选择差别版本。
7.3.1 使用 pkg-config

在项目的 CMakeLists.txt 中使用 pkg-config：

1. find_package(PkgConfig REQUIRED)
2. pkg_check_modules(OPENCV REQUIRED opencv4)  # 或 opencv
4. include_directories(${OPENCV_INCLUDE_DIRS})
5. link_directories(${OPENCV_LIBRARY_DIRS})
7. add_executable(my_app main.cpp)
8. target_link_libraries(my_app ${OPENCV_LIBRARIES})

复制代码

通过切换 PKG_CONFIG_PATH 环境变量，可以选择差别版本的 OpenCV。
7.3.2 手动指定 OpenCV 路径

在 CMake 配置下令中手动指定 OpenCV 路径：

1. # 使用 OpenCV 3.2cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release \      -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/my_project \      -D OpenCV_DIR=/usr/local/opencv-3.2/lib
2. /cmake/opencv4 \      ..# 使用 OpenCV 4.4cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release \      -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/my_project \      -D OpenCV_DIR=/usr/local/opencv-4.4/lib
3. /cmake/opencv4 \      ..

复制代码

8. 实例演示

以下将通过一个具体的实例，展示如何编译一个使用 OpenCV 3.2 和 OpenCV 4.4 的简单 C++ 步伐，并在差别版本之间切换。
8.1 创建示例步伐

创建一个名为 main.cpp 的简单步伐，加载并表现一张图片：

1. #include <opencv2/opencv.hpp>
2. #include <iostream>
4. int main() {
5.     cv::Mat image = cv::imread("example.jpg", cv::IMREAD_COLOR);
6.     if (image.empty()) {
7.         std::cerr << "Could not open or find the image." << std::endl;
8.         return -1;
9.     }
10.     cv::imshow("Display window", image);
11.     cv::waitKey(0);
12.     return 0;
13. }

复制代码

确保当前目录中有一张名为 example.jpg 的图片。
8.2 编译并运利用用 OpenCV 3.2

8.2.1 设置环境变量为 OpenCV 3.2

1. export PATH=/usr/local/opencv-3.2/bin:$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opencv-3.2/lib
2. :$LD_LIBRARY_PATHexport PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv-3.2/lib
3. /pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

复制代码

8.2.2 编译步伐

1. g++ main.cpp $(pkg-config --cflags --libs opencv) -o main_opencv3

复制代码

8.2.3 运行步伐

1. ./main_opencv3

复制代码

应表现加载的图片，且通过 opencv_version
下令确认版本为 3.2：

1. opencv_version
2. # 输出: 3.2.0

复制代码

8.3 编译并运利用用 OpenCV 4.4

8.3.1 设置环境变量为 OpenCV 4.4

1. export PATH=/usr/local/opencv-4.4/bin:$PATHexport LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/opencv-4.4/lib
2. :$LD_LIBRARY_PATHexport PKG_CONFIG_PATH=/usr/local/opencv-4.4/lib
3. /pkgconfig:$PKG_CONFIG_PATH

复制代码

8.3.2 编译步伐

1. g++ main.cpp $(pkg-config --cflags --libs opencv4) -o main_opencv4

复制代码

8.3.3 运行步伐

1. ./main_opencv4

复制代码

应表现加载的图片，且通过 opencv_version
下令确认版本为 4.4：

1. opencv_version
2. # 输出: 4.4.0

复制代码

8.4 使用 update-alternatives 切换版本

假设已按照前述步调注册 opencv_version
，可通过 update-alternatives 轻松切换默认版本。
8.4.1 切换到 OpenCV 3.2

1. sudo update-alternatives --config opencv_version
3. # 选择对应 OpenCV 3.2 的编号

复制代码

验证版本：

1. opencv_version
2. # 输出: 3.2.0

复制代码

8.4.2 切换到 OpenCV 4.4

1. sudo update-alternatives --config opencv_version
3. # 选择对应 OpenCV 4.4 的编号

复制代码

验证版本：

1. opencv_version
2. # 输出: 4.4.0

复制代码

9. 总结

通过本文的详细步调，您已成功在 Ubuntu 20.04 体系中通过源码编译安装了 OpenCV 3.2 和 OpenCV 4.4，并实现了多版本的共存与切换。以下是关键点的总结：

• 源码编译与安装：通过源码编译可自定义安装路径，实现多版本共存。
  
• 环境变量配置：正确设置 PKG_CONFIG_PATH、LD_LIBRARY_PATH 和 CPLUS_INCLUDE_PATH 确保编译器和运行时环境能找到相应的库和头文件。
  
• 动态链接库配置：通过 /etc/ld.so.conf.d/ 添加库路径，并运行 ldconfig 更新缓存，确保运行时能正确加载库。
  
• 多版本管理：使用 update-alternatives 和环境变量切换差别版本的 OpenCV，满足差别项目需求。
  

通过这种方式，您可以灵活地在同一体系中管理和使用多个 OpenCV 版本，确保项目的兼容性和开发效率。

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注意事项：

• 权限管理：编译和安装过程必要管理员权限，确保使用 sudo 执行必要的下令。
  
• 版本兼容性：差别版本的 OpenCV 大概在 API 和功能上有所差别，切换版本后需确保项目代码与所用版本兼容。
  
• 依靠库冲突：安装多版本 OpenCV 时，需注意依靠库的版本兼容性，制止引入冲突。
  
• 清理残留文件：如需卸载某一版本的 OpenCV，需手动删除对应的安装路径下的文件，并更新环境变量和动态链接库缓存。
  

通过严格遵循本文档的步调，您将可以大概在 Ubuntu 20.04 体系中高效、灵活地管理 OpenCV 的多个版本，并为复杂的计算机视觉项目提供坚实的底子。

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