[OpenCV] Source build

OpenCV를 사용하는데 여러 방법이 있겠지만 SBC 컴퓨터들에서 소스로 빌드해서 사용해야할 경우가 있다.

OpenCV 소스 빌드

여기서 OpenCV를 개발 도구와 라이브러리들과 함게 소스를 빌드해서 사용하는 방법을 살펴보겠습니다.

• Raspberry Pi 3: Raspbian Jessie
• Odroid C2: Armbian
• ROCK64: Armbian

빌드는 OpenCV 3.1.1 버전을 대상으로 수행했다.

OpenCV3.1 빌드로 설치

http://docs.opencv.org/3.1.0/df/d65/tutorial_table_of_content_introduction.html

OpenCV 3.1를 빌드하는데 필요한 패키지

• GCC 4.4.x or later
• CMake 2.8.7 or higher
• Git
• GTK+2.x or higher, including headers (libgtk2.0-dev)
• pkg-config
• Python 2.6 or later and Numpy 1.5 or later with developer packages ( python-dev, python-numpy)
• ffmpeg or libav development packages: libavcodec-dev, libavformat-dev, libswscale-dev
• [optional] libtbb2 libtbb-dev
• [optional] libdc1394 2.x
• [optional] libjpeg-dev, libpng-dev, libtiff-dev, libjasper-dev, libdc1394-22-dev

그리고 VideoStreaming이 필요하면 gstramer 필요.

패키지 설치

기존 패키지로 설치되 opencv가 있으면 제거한다.

$ sudo apt remove libopencv
$ sudo apt remove opencv

최신 소프트웨어 상태로 업데이트 합니다.

$ sudo apt update
$ sudo apt upgrade

먼저 컴파일러와 빌드 관련 패키지를 설치합니다.

$ sudo apt install build-essential
$ sudo apt install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev

GTK 개발용 라이브러리는 GUI를 구성할 때 필요하다.

$ sudo apt install libgtk-3-dev

이미지 처리에 필요한 패키지를 설치한다.

$ sudo apt install libgphoto2-dev libjpeg-dev  libtiff-dev libtiff5-dev libjasper-dev libpng12-dev libpng-dev

• libtbb2 libtbb-dev

필요하다면 비디오 입출력 관련한 패키지를 설치해야 한다. OpenCV에서 비디오 파일을 읽는데 필요하다.

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

libdc1394-22-dev

필요하면 스트리밍 처리에 필요한 gstreamer를 설치한다.

$ sudo apt install gstreamer-1.0

OpenCV 안에서 다양한 최적화 작업에 필요한 다음 패키지를 설치한다.

$ sudo apt install libatlas-base-dev gfortran

마지막으로 파이썬에서 사용한다면 꼭 numpy 를 설치해야 한다. numpy 는 pip로 설치해야 한다.

• OpenCV Python에서 이미지를 NumPy의 다차원배열로 표현해 사용하고 있다:

시스템에 Python2.7과 python3.4가 설치되어 있다면, 각 pip버전을 명시해서 각각 설치해야 하는 듯 하다. numpy가 제대로 인식이 안되면 Opencv용 python 모듈이 빌드가 안된다.

Raspbian jessie 2016-09-23 버전 이후에는 numpy가 기본으로 설치되어 있다.

~$ sudo pip2 install numpy
~$ sudo pip3 install numpy

• Raspberry Pi 2에서 numpy를 pip로 설치할 때 약 10분 이상 소요된다.

혹은 업그레이드 해준다.

$ sudo pip2 install --upgrade numpy
$ sudo pip3 install --upgrade numpy

numpy 설치후 다음 같이 제대로 동작하는지 확인해 보자

$:~ $ python2
...

$:~ $ python3
Python 3.4.2 (default, Oct 19 2014, 13:31:11)
[GCC 4.9.1] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import numpy as np
>>> np.__version__
'1.10.4'
>>>

파이썬에서 사용하려면 다음 같이 파이썬 관련 라이브러리가 필요

$ sudo apt install python-dev python3-dev python-numpy python3-numpy

개발환경을 apt 방식으로 구성했다면, numpy도 apt로 설치 할 수 있다 – 왠지 잘 안됐다.
$ sudo apt install python-numpy

마지막으로 파이썬에서 matplotlib를 이용한다면 python3-gtk 패키지를 설치해 준다.

$sudo apt install python3-gtk

Opencv 다운로드 및 빌드 확경 구성

$ cd ~
$ git clone https://github.com/Itseez/opencv.git
$ cd opencv
$ git checkout 3.1.0

빌드를 설정하기 위해서 build폴더를 만든다.

파이썬 환경이 있는 cv 가상환경

build 를 준비

~$ cd opencv
~$ mkdir build
~$ cd build

빌드를 수행

~$ cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
-D INSTALL_C_EXAMPLES=OFF \
-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON  \
-D BUILD_EXAMPLES=ON ..

...
--   Python 2:
--     Interpreter:                 /usr/bin/python2.7 (ver 2.7.9)
--
--   Python 3:
--     Interpreter:                 /usr/bin/python3.4 (ver 3.4.2)
--
--   Python (for build):            /usr/bin/python2.7

위 스크립은 OpenCV 3.1.0의 CMake 빌드 버그로, OpenCV 3.0.0 까지 -D INSTALL_C_EXAMPLES=ON으로 빌드했지만 3.1.0에서는 -D INSTALL_C_EXAMPLES=OFF로 해야한다.
또한 opencv_contrib 모듈을 함께 빌드한다면 -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv_contrib/modules를 함께 사용한다.

컴파일과 설치

그리고 컴파일 한다.

~(cv)$ make -j4       # RPi2

...
[100%] Built target example_ocl_tvl1_optical_flow

real    173m22.432s
user    165m58.970s
sys 5m7.060s

싱글로 make시 Raspberry Pi 2 에서 빌드시 약 3시간 소요.
-j 옵션을 이용시 45분 이상 절약.

빌드된 결과중에 python2, python3 관련해서 라이브러리가 제대로 빌드되었는지 라이브러리 폴더를 확인한다.

$ ls lib/cv2.so
$ ls lib/python3/cv2.cpython-34m.so

이 두 라이브러리가 생성되 있으면 빌드가 제대로 된 것이다.

이제 로컬 시스템에 설치를 한다. 보통 Python2.7과 Python3.4가 함께 설치되 상태일 수 있는데 이 경우 시스템에 기본 Python2.7 환경을 기반으로 설치가 된다.

(cv)$ sudo make install
...
-- Installing: /usr/local/include/opencv2/contrib/detection_based_tracker.hpp
-- Installing: /usr/local/lib/python2.7/dist-packages/cv2.so
-- Set runtime path of "/usr/local/lib/python2.7/dist-packages/cv2.so" to "/usr/local/lib"
-- Installing: /usr/local/lib/python2.7/dist-packages/cv.py
-- Installing: /usr/local/lib/libopencv_stitching.so.2.4.11
...

(cv)$ sudo ldconfig

설치된 opencv 패키지 버전을 확인한다.

$ pkg-config --modversion opencv
3.1.0

cv2.so

Python2.7이 함께 설치되어 있는 경우 빌드시 Python3.x의 site-packages에 파일 cv2.cpython-34mu.so 로 설치되어 있다. 이 파일은 실제 파이썬 바인딩으로 실제 파이썬 환경에서 이 라이브러리가 필요하기 하다. Python3 가상환경에서 이 파일 심볼릭 링크를 cv 환경에 cv2.so라는 이름으로 연결해 준다.

파이썬은 관행적으로 opencv 라이브러리를 cv2.so 파일로 표현하고 있다. python3의 경우 라이브러리 이름을 cv2로 링크해 준다.

$ cd /usr/local/lib/python3.4/dist-packages
$ ls
cv2.cpython-34m.so  numpy  numpy-1.11.2.egg-info
$ sudo ln -s cv2.cpython-34m.so cv2.so