OpenCV 4.1 最新版をソースコードからビルドして，インストール（Windows 上）

前準備

Python のインストール

Python の URL: https://www.python.org/

• Windows での Python のインストールは，別ページで説明している．

  WinPython を使いたい場合は，そのインストールは，別ページで説明している．

Git, cmake のインストール

Git の URL: https://git-scm.com/

cmake の URL: https://cmake.org/download/

• Windows での Git, cmake のインストール手順: 別ページで説明している．
• Ubuntu での Git, cmake のインストール手順:

  sudo apt -yV install git cmake cmake-curses-gui cmake-gui
  

Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストール

Windows での Visual C++ ビルドツール (Build Tools) のインストール手順: 別ページで説明している．

（NVIDIA GPU を使うとき）NVIDIA グラフィックスボード・ドライバのインストール

※ GPU とは，グラフィックス・プロセッシング・ユニットの略で、コンピュータグラフィックス関連の機能，乗算や加算の並列処理の機能などがある．

ダウンロードページ

• NVIDIA グラフィックスボード・ドライバのダウンロード用ページ: https://www.nvidia.co.jp/Download/index.aspx?lang=jp

詳細説明

• Windows での NVIDIA グラフィックスボード・ドライバのインストール: 別ページで説明している．

（NVIDIA GPU を使うとき）NVIDIA CUDA ツールキットのインストール

※ CUDA とは，NVIDIA社が提供している GPU 用のプラットフォームである．

ダウンロードページ

• NVIDIA CUDA ツールキットのダウンロード用ページ: https://developer.nvidia.com/cuda-toolkit-archive

詳細説明

• Windows での NVIDIA CUDA ツールキットのインストール: 別ページで説明している．

（NVIDIA GPU を使うとき）NVIDIA cuDNN のインストール

ダウンロードページ

• NVIDIA cuDNN のダウンロード用ページ: https://developer.nvidia.com/cudnn から cuDNN を入手

  ダウンロードして展開（解凍）したら，パスを通しておくこと．

詳細説明

• Windows での NVIDIA CUDA ツールキットのインストール: 別ページで説明している．

（オプション）OpenBLAS のインストール

OpenBLAS と連携させたいときは、前もって OpenBLAS をインストールしておく

• Windows でのインストール手順は、 「OpenBLAS をソースコードからビルドして、インストール（clang, flang を使用）（Windows 上）」で説明している．

（オプション）VTK のインストール

VTK と連携させたいときは、前もって VTK をインストールしておく

• Windows での VTK のインストール手順は、 「Windows で VTK 最新版をソースコードからビルドして、インストールする（Visual C++ ビルドツール (Build Tools) を使用）」で説明している．

（オプション）Python 2.7 を使いたいとき

Python 2.7 を使うときは、次のような手順で、OpenCVとの連携等に必要になるPythonパッケージをインストールしておく

1. Windows で，コマンドプロンプトを管理者として実行．
   
2. Python 2 にnumpy パッケージをインストール

   C:\Python27\Scripts\pip install --no-deps -U numpy
   
3. Python の numpy, flake8 パッケージをインストール

   pip install -U numpy
   pip install -U flake8
   

OpenCV 最新版のインストール

OpenCV を C:\opencv, C:\opencv_contrib, にインストールする

1. Visual Studio の x64 Native Tools コマンドプロンプトを開く．

   ※ 起動は，Windows のメニューで「Visual Studio 20..」の下の「x64 Native Tools コマンドプロンプト (Command Prompt)」（あるいは類似名のもの）を選ぶ

   ※ 「x64 Native Tools コマンドプロンプト (Command Prompt)」がないときは， Visual C++ ビルドツールのインストールを行う． Visual C++ ビルドツールのインストール手順は，別ページで説明している．

2. ディレクトリを削除する

   mkdir C:\tools
   cd C:\tools
   rmdir /s /q opencv
   rmdir /s /q opencv_contrib
   
3. OpenCV と OpenCV contrib のソースコードをダウンロード

   cd C:\tools
   git clone https://github.com/opencv/opencv.git
   git clone https://github.com/opencv/opencv_contrib.git
   

4. Python 3 のバージョンを調べる

   バージョン 3.6 系列なのか、バージョン 3.7 系列なのか、調べる．この情報はあとで使う．

   下の実行例では、Python のバージョンは 3.7 系列（3.7.3） である

   python --version
   
5. Python 3 の場所を調べる

   「%LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python37\Python.exe」のように表示される．この結果は，あとの設定で使う．

   where python
   
6. cmake の実行

   cmake でのオプションについて

   • 「cmake -G "Visual Studio 16 2019"」

     下の手順は「cmake -G "Visual Studio 16 2019"」とある通り、 Visual Studio 2019 の Visual C++ ビルドツール (Build Tools) を使う場合の手順である．

   • パスの区切りは「\」でなくて「/」

     「C:\tools」ではなくて「C:/tools」のようにしている． 「\」は使わずに「/」を使う． これは、opencv_contrib の modules 下の cmake のエラーを回避するため．

   • Python 2 の設定
     Python 2 を使いたい場合には，次のように設定する．

     -DBUILD_opencv_python2=ON ^
     -DPYTHON2_EXECUTABLE=C:/Python27/python.exe ^
     -DPYTHON2_INCLUDE_DIR=C:/Python27/include ^
     -DPYTHON2_LIBRARY=C:/Python27/libs/python27.lib ^
     -DPYTHON2_NUMPY_INCLUDE_DIRS=C:/Python27/lib/site-packages/numpy/core/include ^
     

     なお「-DPYTHON2_LIBRARY=C:/Python27/libs/python27.lib」は， 実際の自分のパソコンのファイルを検索し、 実際に存在するファイル名を設定すること

   • Python 3 の設定

     次の設定は， 実際の自分のパソコンのファイルを検索し、 実際に存在するファイル名を設定すること

     • -DPYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/python.exe
     • -DPYTHON3_EXECUTABLE=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/python.exe
     • -DPYTHON3_INCLUDE_DIR=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/include
     • -DPYTHON3_LIBRARY=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/libs/python37.lib
     • -DPYTHON3_NUMPY_INCLUDE_DIRS=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/lib/site-packages/numpy/core/include

     ※ 先ほど調べた Python 3 のバージョンが、Python 3.6 系列のときは「python36.lib」となり、 Python 3.7 系列のときは「python37.lib」のようにとなる．

   cmake の実行手順例は次の通り

   cd c:\tools
   cd opencv
   rmdir /s /q build
   mkdir build
   cd build
   del CMakeCache.txt
   cmake -G "Visual Studio 16 2019" -T host=x64 ^
   -DCMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE ^
   -DOPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=C:\tools\opencv_contrib\modules ^
   -DINSTALL_TESTS=ON ^
   -DINSTALL_C_EXAMPLES=ON ^
   -DWITH_PYTHON=ON ^
   -DINSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON ^
   -DBUILD_opencv_python2=OFF ^
   -DPYTHON_DEFAULT_EXECUTABLE=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/python.exe ^
   -DBUILD_opencv_python3=ON ^
   -DPYTHON3_EXECUTABLE=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/python.exe ^
   -DPYTHON3_INCLUDE_DIR=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/include ^
   -DPYTHON3_LIBRARY=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/libs/python37.lib ^
   -DPYTHON3_NUMPY_INCLUDE_DIRS=C:/Users/user/AppData/Local/Programs/Python/Python37/lib/site-packages/numpy/core/include ^
   -DBUILD_EXAMPLES=ON ^
   -DWITH_OPENGL=ON ^
   -DOPENCV_ENABLE_NONFREE=OFF ^
   ..
   

   cmake でのオプションの調整

   • Intel MKL, Intel TBB を使いたいとき

     上に書いた cmake でのオプションに、次を付け加える

     -DWITH_MKL=ON ^
     -DMKL_USE_MULTITHREAD=ON ^
     -DMKL_WITH_TBB=ON ^
     

   • cuda を使いたいとき

     上に書いた cmake でのオプションに、次を付け加える

     -DWITH_CUDA=ON ^
     -DWITH_CUBLAS=ON ^
     -DBUILD_opencv_cudaimgproc=OFF ^
     

     ※ 「-DBUILD_opencv_cudaimgproc=OFF ^」は 2018/12時点のコンパイルエラーの回避のため

   • VTK を使いたいとき

     上に書いた cmake でのオプションに、次を付け加える．

     ※ Windows での VTK のインストール手順は、 「Windows で VTK 最新版をソースコードからビルドして、インストールする（Visual C++ ビルドツール (Build Tools) を使用）」で説明している．

     -DWITH_VTK=ON ^
     -DVTK_DIR="C:\tools\VTK" ^
     

   • OpenNI2 を使いたいとき

     上に書いた cmake でのオプションに、次を付け加える．

     ※ Windows でのインストール手順は、 「Windows で libPCL 1.9.0, Boost, Eigen, OpenNI 2.2, NITE2 のインストール」で説明している．

     -DWITH_OPENNI2=ON ^
     -DOPENNI2_INCLUDE="C:\Program Files\OpenNI2\include" ^
     -DOPENNI2_LIB="C:\Program Files\OpenNI2\lib" ^
     -DOPENNI2_REDIST="C:\Program Files\OpenNI2\Redist" ^
     

   • OpenBLAS を使いたいとき

     上に書いた cmake でのオプションに、次を付け加える．

     ※ Windows での OpenBLAS のインストールは「OpenBLAS をソースコードからビルドして、インストール（clang, flang を使用）（Windows 上）」で説明している．

     -DOpenBLAS_LIB="C:/tools/OpenBLAS/lib/openblas.lib" ^
     -DOpenBLAS_INCLUDE_DIR="C:/tools/OpenBLAS/include/openblas" ^
     -DWITH_LAPACK=ON ^
     -DLAPACK_LIBRARIES="C:/tools/lapack-release/lib/lapack.lib" ^
     -DLAPACK_INCLUDE_DIR="C:/tools/lapack-release/CBLAS/include" ^
     -DLAPACK_CBLAS_H="C:/tools/lapack-release/CBLAS/include/cblas.h" ^
     

   • Windows の MSYS2 を使ってビルドしたいとき（書きかけ）
     • 前準備

       MSYS2 の Cコンパイラ, make, cmake などをインストールしておくこと. MSYS2 の make, cmake を使ってビルドする

     • ソースコードの書き換え

       modules/core/CMakeFiles/opencv_core.dir/src/system.cpp でエラーが出るので「#include <unistd.h>」を書き加えておくこと

     • cmake のオプションでは、MSYSで簡単にビルドできるようにするために、いくつかの機能を外すことにする
     • 上で書いた cmake でのオプションのうちcmake -G "Visual Studio 16 2019" -T host=x64 ^」の部分を、 次で置き換える

       C:\tools\msys64\mingw64\bin\cmake -G "MSYS Makefiles" ^
       -DWITH_QUIRC=OFF -DBUILD_opencv_hdf=OFF ^
       

     • MSYS2 で OpenBLAS を使いたいときは次を参考にしてください

       -DLAPACK_LAPACKE_H="C:/tools/OpenBLAS/include/openblas/lapacke.h" ^
       -DLAPACK_CBLAS_H="C:/tools/OpenBLAS/include/openblas/cblas.h" ^
       -DLAPACK_INCLUDE_DIR="C:/tools/lapack-release/include" ^
       -DLAPACK_LIB="C:/tools/lapack-release/lib/liblapack.a" ^
       -DOpenBLAS_INCLUDE_DIR="C:/tools/OpenBLAS/include/openblas" ^
       -DOpenBLAS_LIB="C:/tools/OpenBLAS/lib/libopenblas.a" ^
       ..
       # -DWITH_TIFF=OFF -DWITH_JASPER=OFF -DWITH_OPENEXR=OFF -DWITH_IPP=OFF -DWITH_ITT=OFF -DBUILD_ZLIB=OFF -DBUILD_opencv_videoio=OFF -DBUILD_opencv_hdf=OFF -DBUILD_opencv_flann=OFF -DBUILD_opencv_dnn=OFF -DBUILD_opencv_highgui=OFF ^
       

7. cmake の実行結果の確認

   Python 2, Python 3 のところが自動設定されるので確認する．

   ※ 下図のとおりになるとは限らない．

   ※ 最後のコマンドの実行の結果，エラーメッセージが出た場合には，自動設定がうまくいっていない．設定を変えてやり直す．

   ※ 但し，Python 2 を使わない場合，Python 3 を使わない場合は，Python の部分がうまく設定されていなくても無視すること．
8. ソースコードからビルドし、インストールする

   cmake --build . --config RELEASE --target INSTALL
   

   ※ Windows の MSYS2 を使いたいときは、 次のように make を使う。

   make -k -j4 
   make install
   

9. 結果の確認

   エラーメッセージが出ていないことを確認．

   ※ 黄色の警告メッセージは無視しても良い

   「cmake の実行」で cuda を使うように設定したときは、次のような結果になる
10. Windowsのシステム環境変数Pathの設定

    次を追加する

    C:\tools\opencv\build\bin\release
    

11. Python 関係のファイルもインストールされていることを確認

    ※ OpenCV のインストールで Python ローダ (python loader) を使用することは推奨しません．（Python ローダの利用では，エラーが出たときに，Python のインストールからやり直す可能性がある．Python ローダをよく知らずに実行するのは避けること）

    dir %LOCALAPPDATA%\Programs\Python\Python37\lib\site-packages\cv2
    
12. Python でOpenCV のバージョン確認

    python -c "import cv2; print( cv2.__version__ )"
    

    ※ このとき 「Original error was: DLL failed: 指定されたモジュールが見つかりません」 というエラーメッセージが出ることがある．

    • Windows のシステム環境変数 Path に「C:\tools\Anaconda3\Library\bin」、「C:\tools\opencv\build\bin\release」 を追加してから、 新しいコマンドプロンプトで実行してみる
13. OpenCV の「cmake でのオプション」に VTK, OpenNI2, OpenBLAS を使うように設定したとき、このメッセージが出ることがあります． システム環境変数 Path の設定で直ると思っていますが、確認できていません。

    ANT_DIR
    GSTREAMER_DIR