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OpenCV 4.5.1, OpenCV Contrib のビルドとインストール,CUDA 対応可能(ソースコードを使用)(Windows 上)

OpenCV (Open Computer Vision Library) は, 実時間コンピュータビジョン (real time computer vision) の アルゴリズムと文書とサンプルコードの集まり.

Windows での,OpenCV 最新版をソースコードからビルドして,インストールする手順を説明する.Visual C++ ビルドツールを使用する.Windows の C/C++ で使いたい.CUDA に対応させたい.OpenCV の最新版を追いかけたい場合を想定している.

OpenCV および OpenCV contrib の利用条件等は,利用者で確認すること.

ユースケース.OpenCVはWindows でも簡単にインストールできるが,OpenCV conrtib を存分に使いたい,自分の環境にあわせてビルドしたい(NVidia CUDA を使うなど)場合は,ソースコードからビルドする.

サイト内の関連ページ

参考 Web ページ: https://jamesbowley.co.uk/accelerating-opencv-4-build-with-cuda-intel-mkl-tbb-and-python-bindings/

謝辞:OpenCV および関連ソフトウエア類の作者に感謝します


前準備

Python のインストール,pip と setuptools と venv の更新,Python 開発環境(JupyterLab, spyder, nteract)のインストール(Windows 上)

  1. Python のインストール

    Python の URL: http://www.python.org/

    インストール手順の詳細は: 別ページで説明している.

  2. pip と setuptools の更新,Python 開発環境(JupyterLab, spyder, nteract)のインストール

    コマンドプロンプトを管理者として実行し,次のコマンドを実行.

    Windows での pip の実行では,コマンドプロンプトを管理者として実行することにする。

    [image]

    python -m pip install -U pip setuptools venv
    python -m pip install -U jupyterlab jupyter jupyter-console jupytext nteract_on_jupyter spyder
    

numpy のインストール

  1. Windows では,コマンドプロン プトを管理者として実行
  2. numpy のインストール

    python -m pip install -U numpy
    

Git, cmake のインストール

Git の URL: https://git-scm.com/

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

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 グラフィックスドライバ,NVIDIA CUDA ツールキット 11.0 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.

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

関連 Web ページ

インストール手順の説明

Windows での NVIDIA グラフィックスドライバ,NVIDIA CUDA ツールキット 11.0のインストール: 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

TensorFlow 2.4 の GPU 版での,cuDNN のバージョンは 8.0.5(現時点で,NVIDIA CUDA ツールキット 11 で動く最新版).

TensorFlow 2.3, 2.2, 2.1 の GPU 版での,cuDNN のバージョンは 7.6.そして,TensorFlow 1.13 以上 TensorFlow 2.0 までの GPU 版での,cuDNN のバージョンは7.4 .それより高いバージョンよりは使わないこと.

詳細説明

(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

(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


OpenCV のインストール(ソースコードを使用)

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

  1. Windows で,コマンドプロンプトを管理者として実行する.

    Windows のコマンドプロンプトを管理者として実行するには, 検索窓で「cmd」と入れたあと, 右クリックメニューで「管理者として実行」を選ぶのが簡単.

    [image]
  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
    

    [image]
  3. OpenCV のバージョンの確認

    次のページなどで,最新バージョンのバージョン番号を確認できる.

    https://github.com/opencv/opencv

  4. OpenCV のソースコードをダウンロード
    cd C:\tools
    git clone -b 4.5.1 https://github.com/opencv/opencv.git
    

    [image]
  5. OpenCV contrib のソースコードをダウンロード

    OpenCV contrib が不要の場合は,この手順は不要である

    cd C:\tools
    rmdir /s /q opencv_contrib
    git clone -b 4.5.1 https://github.com/opencv/opencv_contrib.git
    

    [image]
  6. Python 3 のバージョンを調べる

    バージョン 3.8 系列なのか、3.7 系列なのか、3.6 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 3.8 系列(3.8.3) である

    python --version
    

    [image]
  7. Python 3 の場所を調べる

    複数表示されたときは,表示の一番上を使う.この結果は,あとの設定で使う.

    where python
    

    [image]
  8. cmake の実行

    cmake でのオプションについて

    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" -A x64 -T host=x64 ^
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE ^
    -DWITH_CUDA=ON ^
    -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:/Program Files/Python38/python.exe" ^
    -DBUILD_opencv_python3=ON ^
    -DPYTHON3_EXECUTABLE="C:/Program Files/Python38/python.exe" ^
    -DPYTHON3_INCLUDE_DIR="C:/Program Files/Python38/include" ^
    -DPYTHON3_LIBRARY="C:/Program Files/Python38/libs/python38.lib" ^
    -DPYTHON3_NUMPY_INCLUDE_DIRS="C:/Program Files/Python38/lib/site-packages/numpy/core/include" ^
    -DBUILD_EXAMPLES=ON ^
    -DWITH_OPENGL=ON ^
    -DOPENCV_ENABLE_NONFREE=OFF ^
    ..
    

    [image]

    cmake でのオプションの調整

  9. cmake の実行結果の確認

    Python 3 のところが自動設定される(Python 3 を使わない場合は,その設定は無視)

    ※ 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

    [image]
  10. 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
    

    [image]
  11. 結果の確認

    エラーが無ければ,インストールが終わっている.エラーメッセージが出ていないことを確認. そして,インストールが終わっていることも確認.

    ※ 黄色の警告メッセージは無視しても良い

    [image]
  12. 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
    
  13. 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

    実際の Python インストールディレクトリに読み替えて実行すること.

    dir "C:\Program Files\Python38\lib\site-packages\cv2"
    

    [image]

    ※ Python 関係のファイルがインストールされていない場合でも,Python ローダ (python loader) を使用することは推奨しない.(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)

  14. Python でOpenCV のバージョン確認

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

    [image]

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