CLion + OpenCV + cmake，源码编译及使用

淡淡的烟草味﹌ 2022-12-13 04:13 338阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  工具和环境准备
 *  配置mingw64
 *   *  下载
     *  配置环境变量
 *  cmake构建OpenCV工程
 *  mingw64编译OpenCV工程
 *  安装并配置CLion
 *   *  安装
     *  在CLion中配置mingw64
     *  配置CLion的Release模式
 *  在CLion中使用OpenCV

为什么要用CLion呢。多个工具多条路，现在美国在搞封闭，万一哪天VS不能用了呢。。。CLion本身只是一个IDE，没有编译器。像Visual Studio就是IDE和编译器一体的，所以安装后即可使用，不用做额外的配置。想要真正把CLion用起来，需要另外配置编译器，我们这里的基调是假设VS不能用，所以编译器不能使用VS，本文使用的是mingw64。下面进入正题

# 工具和环境准备 #

*  **Windows操作系统，win10**
    
     *  安装过程略
 *  mingw64
    
     *  见后面部分
 *  **CLion**
    
     *  见后面部分
 *  **OpenCV源码**
    
     *  官网：https://opencv.org/
     *  下载页面：https://opencv.org/releases/
     *  进入下载页面，随便下一个OpenCV的源码包，即点击`Sources`进行下载，这里下载的是`opencv-4.4.0.zip`
 *  **cmake**
    
     *  官网：https://cmake.org/
     *  下载页面：https://cmake.org/download/
     *  进入下载页面，下载最新的cmake安装包，`.msi`后缀的那种，这里下载的是`cmake-3.18.4-win64-x64.msi`
     *  双击安装包，安装cmake。安装路径根据需求修改。

# 配置mingw64 #

## 下载 ##

mingw64官网的名称是mingw-w64，从名称就容易看出来这个编译器支持64位编程。windows下还有一个很容易跟mingw64混淆的编译器，叫MinGW（Minimalist GNU for Windows），MinGW似乎只支持32位。

*  mingw64官网：https://mingw-w64.org/doku.php
 *  下载网址：https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/

官网没有下载链接，下载链接在sourceforge上面。最好不要下载Online Installer，这个在线安装工具点开后首先要下载一个repository.txt，这个文件似乎在墙外，所以在线安装搞不定。

我下载的文件是：  
[x86\_64-8.1.0-release-posix-seh-rt\_v6-rev0.7z][x86_64-8.1.0-release-posix-seh-rt_v6-rev0.7z]

windows下似乎有两种版本后缀，一个是`sjlj`，一个是`seh`，两种有什么区别我也不太清楚，只是看`seh`版本的下载的人多，所以就随大流了。

有一个需要特别注意的地方：**一定要下载64位的mingw64**，不要下载32位的（文件名中带有-win32），切记！

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left]

## 配置环境变量 ##

mingw64不用安装，只需要解压并配置环境变量即可。所以下载完成后首先解压到一个地方，路径中不要有空格。

解压后的文件夹中有一个`bin`文件夹，将`bin`的完整路径`D:\Program\mingw64\bin`加入环境变量：

`此电脑（右键）-> 高级系统设置 -> 环境变量 -> 双击 Path`增加环境变量，注意你的路径跟我的可能不一样。

配置环境变量后可能需要重启才能生效。

# cmake构建OpenCV工程 #

构建和编译OpenCV的过程跟CLion没有关系，只跟编译器mingw64有关。

1.  解压`opencv-4.4.0.zip`，我这里解压后的路径是`D:\software\opencv-4.4.0`，在此路径下新建一个文件夹`build_mingw64`，cmake构建的结果就输出在这个文件夹下（build文件夹可建立在任何地方，之所以建立在opencv解压目录下，为了清楚了解build对应的源代码是哪一份，个人习惯而已）
2.  双击cmake-gui，配置两个路径：  
    （1）源码路径：`D:\software\opencv-4.4.0`  
    （2）构建输出路径：`D:\software\opencv-4.4.0\build_mingw64`  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 1]
3.  点击`Configure`，弹出选择编译器的界面，选择`MinGw Makefiles`，然后点击`Finish`开始配置，此过程需耗费点时间，另外Configure一般不会一次成功，因为FFMPEG总是在cmake的过程中下载失败，FFMPEG是视频编解码需要的库，所以非常必要。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 2]  
    尽管`Configure`第一次无法成功，但还是得点一下才能产生日志，然后才能根据日志去解决问题。第一次Configure后结果见下图，注意到上面一栏中一坨红色，表明配置存在问题，下面可以看到FFMPEG那里都是`NO`，往上翻一翻日志就会知道是相关的dll下载不成功。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 3]
    
    可以打开下载日志文件`D:/software/opencv-4.4.0/build_vs2019/CMakeDownloadLog.txt`查看哪些组件下载失败，此文件中也会告诉我们到哪里下载缺失的组件。打开该日志文件后可以找到如下信息：
    
    > \#do\_copy “opencv\_videoio\_ffmpeg.dll” “854b3460c435d04277e1f1ecc06cb809” “https://raw.githubusercontent.com/opencv/opencv\_3rdparty/1df9bf0c0c6c2cf225bd3d8e4cf5985198352454/ffmpeg/opencv\_videoio\_ffmpeg.dll” “D:/software/opencv-4.4.0/build\_mingw64/3rdparty/ffmpeg”  
    > \#missing “D:/software/opencv-4.4.0/build\_mingw64/3rdparty/ffmpeg/opencv\_videoio\_ffmpeg.dll”  
    > \#check\_md5 “D:/software/opencv-4.4.0/.cache/ffmpeg/854b3460c435d04277e1f1ecc06cb809-opencv\_videoio\_ffmpeg.dll”
    
    上面的日志至少告诉我们如下信息：1. `opencv_videoio_ffmpeg.dll`的下载网址；2. 本地存放的路径；3. 需要校验md5。
    
    因为要校验md5，所以我们不能随便下载一个同名dll放到本地存放路径下，必需下载上述网址的dll。接下来手动下载上述文件并放入`.../build_vs2019/3rdparty/ffmpeg`中即可。同理下载`opencv_videoio_ffmpeg_64.dll`和`ffmpeg_version.cmake`。需要注意 ffmpeg\_version.cmake 点击链接后可能直接打开了链接而不是下载，此时不能使用复制粘贴的方式把信息搞下来，而应该在网页上点`右键 -> 另存为`的方式保存文件，然后把后缀.txt干掉，不然MD5校验不通过。
    
    下载好并放入相应文件夹之后，再次点击`Configure`进行配置，这次速度会快一些，因为已经配置好的内容会直接跳过去。配置好后上面的一坨红消失了，并且下面日志也不会有诡异的错误。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 4]
4.  在上栏中，确保以下几个选项**没有被打勾**，如果打勾的话可能导致编译失败：  
    （1）ENABLE\_PRECOMPILED\_HEADERS  
    （2）WITH\_MSMF  
    （3）WITH\_IPP  
    （4）WITH\_TBB  
    （5）OPENCV\_ENABLE\_ALLOCATOR\_STATS
    
    （1）~（4）据说是专门为了支持VS而设置的；  
    （5）如果勾上的话可能出现以下错误：
    
    > gcc: error: long: No such file or directory  
    > D:\\Program\\mingw64\\bin\\windres.exe: preprocessing failed.  
    > mingw32-make\[2\]: \*\*\* \[modules\\core\\CMakeFiles\\opencv\_core.dir\\build.make:1494: modules/core/CMakeFiles/opencv\_core.dir/vs\_version.rc.obj\] Error 1  
    > mingw32-make\[2\]: \*\*\* Waiting for unfinished jobs…  
    > mingw32-make\[1\]: \*\*\* \[CMakeFiles\\Makefile2:1882: modules/core/CMakeFiles/opencv\_core.dir/all\] Error 2  
    > mingw32-make: \*\*\* \[Makefile:181: all\] Error 2
5.  在上栏中，有一个很特别的选项，叫`BUILD_opencv_world`，如果勾上的话，编译后会生成一个比较大的dll，如果不打勾的话，则生成一堆零散的dll。
6.  点击`Generate`生成工程，这一步通常没有什么坑，并且速度比较快。

# mingw64编译OpenCV工程 #

1.  打开cmd，进入build目录`D:\software\opencv-4.4.0\build_mingw64`
2.  输入以下命令开始编译：

mingw32-make
    或
    ming32-make -j8

\-j8的意思是使用多线程编译，不然速度有点慢。后面那个8表示线程数，CPU好的话可以改大点，不太好就改小点。

中间如果有warning不用管，只要不是error就行，error会导致编译失败退出。如果error了，下次再编译前最好使用下面命令clean一下之前的错误编译。

mingw32-make clean

`mingw32-make`成功以后，在`D:\software\opencv-4.4.0\build_mingw64\bin`下面就出现所需的dll文件，但是我们还需要头文件和静态库文件，整体比较分散，为了把所有有用的东西都聚到一起，也为了后面写程序时调用方便，在cmd中继续执行下面命令，将后面调用所需的文件都拷贝到一个`install`文件夹下，此步骤也很重要，不要忘记。

mingw32-make install

# 安装并配置CLion #

CLion官网：http://www.jetbrains.com/clion/

CLion目前针对学生、教师、教育机构等等一些个人或组织有免费或打折的license，但对于一般的人并没有类似社区版这样的免费版本，所以需要付费使用。

## 安装 ##

去官网下载exe后双击安装，没有什么特别需要注意的。

个人习惯在`Installation Options`的地方把`Add "Open Folder as Project"`勾上。勾上后右键点击文件夹后，弹出菜单会出现`Open Folder as CLion Project`，方便打开项目。

## 在CLion中配置mingw64 ##

*  打开CLion，第一次打开应该需要激活，但我选择`Evaluate for free`选项。
 *  点击`New Project`新建个工程，`Language standard`根据需求选择，然后点击`create`创建项目，进去后应该默认有一个hello world的程序。  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 5]
 *  如果之前已经把mingw64的路径配进环境变量中了，那么CLion可能能够自己搜索到mingw64并自动配置，但是如果没有自动配置好的话，那么可以按照如下方式配置：依次点击`File -> Settings -> Build, Execution, Deployment -> Toolchains`，按下图配置  
    ![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 6]

## 配置CLion的Release模式 ##

此时的CLion已经可以写程序，但是只能在Debug模式下写程序，而没有Release模式。

增加Release模式的方法比较简单，在`File -> Settings -> Build, Execution, Deployment -> CMake`里设置，在右侧界面点击“+”号，CLion会自动生成Release选项（原本只有Debug），然后点击OK。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 7]  
然后就可以在主界面选择Debug还是Release了：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 8]

# 在CLion中使用OpenCV #

CLion使用cmake来配置工程，所以调用OpenCV的关键就在于写`CMakeLists.txt`。

在新建工程后，CMakeLists.txt 中默认已经有了一些内容：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
    project(TestCLion)
    set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
    add_executable(TestCLion main.cpp)

除了第3行外，其它都是必须的。

在我们刚才编译出的OpenCV的install目录中有一个名为`OpenCVConfig.cmake的文件，告诉我们在`CMakeLists.txt中添加哪些东西可以调用OpenCV，该文件位置为：  
`D:\software\opencv-4.4.0\build_mingw64\installOpenCVConfig.cmake`

打开该文件，最上面的注释写着：

# ===================================================================================
    # The OpenCV CMake configuration file
    #
    # ** File generated automatically, do not modify **
    #
    # Usage from an external project:
    # In your CMakeLists.txt, add these lines:
    #
    # FIND_PACKAGE(OpenCV REQUIRED)
    # TARGET_LINK_LIBRARIES(MY_TARGET_NAME ${OpenCV_LIBS})
    #
    # Or you can search for specific OpenCV modules:
    #
    # FIND_PACKAGE(OpenCV REQUIRED core imgcodecs)
    #
    # If the module is found then OPENCV_<MODULE>_FOUND is set to TRUE.
    #
    # This file will define the following variables:
    # - OpenCV_LIBS : The list of libraries to link against.
    # - OpenCV_INCLUDE_DIRS : The OpenCV include directories.
    # - OpenCV_COMPUTE_CAPABILITIES : The version of compute capability
    # - OpenCV_VERSION : The version of this OpenCV build: "4.4.0"
    # - OpenCV_VERSION_MAJOR : Major version part of OpenCV_VERSION: "4"
    # - OpenCV_VERSION_MINOR : Minor version part of OpenCV_VERSION: "4"
    # - OpenCV_VERSION_PATCH : Patch version part of OpenCV_VERSION: "0"
    # - OpenCV_VERSION_STATUS : Development status of this build: ""
    #
    # Advanced variables:
    # - OpenCV_SHARED
    #
    # ===================================================================================

第6到10行告诉我们怎么修改CMakeLists.txt以使用OpenCV，但事实上只添加9，10两行并不行。比如我们将CMakeLists.txt改成如下内容（注意`MY_TARGET_NAME`应当改成我们自己的项目名称`TestCLion`），然后点击CLion右上角的Reload changes，当CMakeLists.txt发生改变后，右上角会自动弹出Reload changes可以点。

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
    project(TestCLion)
    set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
    add_executable(TestCLion main.cpp)
    
    find_package(OpenCV REQUIRED)
    target_link_libraries(TestCLion ${ OpenCV_LIBS})

有一点需了解，在CMakeLists.txt中，命令不区分大小写，如`FIND_PACKAGE`等同于`find_package`，但是括号中的变量必需区分大小写。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 9]

然后CLion的下方窗口会显示如下错误信息：

CMake Error at CMakeLists.txt:6 (find_package):
      By not providing "FindOpenCV.cmake" in CMAKE_MODULE_PATH this project has
      asked CMake to find a package configuration file provided by "OpenCV", but
      CMake did not find one.
    
      Could not find a package configuration file provided by "OpenCV" with any
      of the following names:
    
        OpenCVConfig.cmake
        opencv-config.cmake
    
      Add the installation prefix of "OpenCV" to CMAKE_PREFIX_PATH or set
      "OpenCV_DIR" to a directory containing one of the above files.  If "OpenCV"
      provides a separate development package or SDK, be sure it has been
      installed.
    
    
    -- Configuring incomplete, errors occurred!
    See also "D:/clion/TestCLion/cmake-build-release/CMakeFiles/CMakeOutput.log".

上面信息简单来说就是需要设定`OpenCV_DIR`，于是**CMakeLists.txt最终需写为**：

cmake_minimum_required(VERSION 3.17)
    project(TestCLion)
    set(CMAKE_CXX_STANDARD 17)
    add_executable(TestCLion main.cpp)
    
    set(OpenCV_DIR D:/software/opencv-4.4.0/build_mingw64/install)
    find_package(OpenCV REQUIRED)
    target_link_libraries(TestCLion ${ OpenCV_LIBS})

然后再次点击`Reload changes`，下面窗口会提示如下信息：

-- OpenCV ARCH: x64
    -- OpenCV RUNTIME: mingw
    -- OpenCV STATIC: OFF
    -- Found OpenCV 4.4.0 in D:/software/opencv-4.4.0/build_mingw64/install/x64/mingw/lib
    -- You might need to add D:/software/opencv-4.4.0/build_mingw64/install/x64/mingw/bin to your PATH to be able to run your applications.
    -- Configuring done
    -- Generating done
    -- Build files have been written to: D:/clion/TestCLion/cmake-build-release

注意看第5行，这是让我们把`D:\software\opencv-4.4.0\build_mingw64\install\x64\mingw\bin`文件夹加入到环境变量中，加入方法跟之前配置mingw64的bin文件夹时一样：`此电脑（右键）-> 高级系统设置 -> 环境变量 -> 双击 Path`添加环境变量，添加后需重启CLion。

下面是一段测试代码，点击右上角三角符号运行  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 10]

#include <iostream>
    #include <string>
    #include <opencv2/opencv.hpp>
    
    using namespace std;
    using namespace cv;
    
    int main()
    { 
        string imagePath = "D:/data/1.bmp";
        Mat image = imread(imagePath);
        resize(image, image, Size(1024, 1024));
        namedWindow("TestOpenCV", 0);
        imshow("TestOpenCV", image);
        waitKey(0);
        destroyAllWindows();
    
        return 0;
    }

这段测试代码简单地读入一张图片，然后做个resize，然后将其显示出来，道理上讲前面配置没问题的话，这里不论是Debug模式还是Release模式都能正常运行。

[x86_64-8.1.0-release-posix-seh-rt_v6-rev0.7z]: https://sourceforge.net/projects/mingw-w64/files/Toolchains%20targetting%20Win64/Personal%20Builds/mingw-builds/8.1.0/threads-posix/seh/
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left]: /images/20221123/c9429833605b432796143524f3db5682.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 1]: /images/20221123/4da29d68e5a9406fb20fbd64bf70f318.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 2]: /images/20221123/c22af1e8998647f599a26ad8f4b87e02.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 3]: /images/20221123/f3974d235c794694b03274dfb55a198f.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 4]: /images/20221123/ac6451db00134f6199f04f27a6f1d7d1.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 5]: /images/20221123/c2811558a79b4e1b83207b81c4138955.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 6]: /images/20221123/ff9fcc8c3852434a8440f35cc150f303.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 7]: /images/20221123/f4737c63f9c4449eb2eac6c68e297714.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 8]: /images/20221123/3c18ef56433f4d43becdb7427dab2b31.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 9]: /images/20221123/3f741a990cdb4a8ba9e19536e05784aa.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JieTE5ODc_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_left 10]: /images/20221123/b83e2d05d6f44540b377871c6646e1b0.png