리눅스에서 이클립스로 opencv 사용하기

참조1 : https://agiantmind.tistory.com/182
참조2 : https://webnautes.tistory.com/1186
참조3 : https://docs.opencv.org/3.4/d7/d9f/tutorial_linux_install.html
이번 글에서는 리눅스에서 이클립스를 이용하여 OpenCV C++ 버전을 사용하는 방법에 대하여 정리하겠습니다.

이클립스 설치

먼저 이클립스를 설치하도록 하겠습니다. 다른 IDE도 많이 있지만 이클립스 만의 장점이 있으니 사용해 보시기를 추천 드립니다.
이클립스를 이용하면 환경 세팅하는 것이 편하고 디버깅 모드도 쉽게 동작시킬 수 있습니다.
먼저 이클립스는 자바 환경에서 동작하기 때문에 JRE(Java Runtime Environment) 또는 JDK(Java Development Kit)을 설치하여 자바 환경이 동작할 수 있도록 만들어 주어야 합니다.
이 글에서는 JRE를 설치해 보도록 하겠습니다.

sudo apt install default-jre

그 다음으로 C/C++ 개발 관련 패키지 설치를 해보겠습니다. 다음 명령어를 통하여 설치를 완료합니다.

sudo apt-get install build-essential

이제 이클립스가 구동될 수 있는 환경이 만들어 졌으므로 이클립스를 설치해 보도록 하겠습니다.
이클립스 버전 중에 CDT라는 버전을 설치해야 C/C++이 지원이 됩니다. (Eclipse IDE for C/C++ Developers) 아래 링크를 이용해서 최신 버전을 깔아보시기 바랍니다.
- https://www.eclipse.org/downloads/packages/release/2019-12/r/eclipse-ide-cc-developers?
설치할 때에는 설치할 리눅스 버전에 맞게 설치하면 됩니다. 제가 사용하는 리눅스 버전은 64bit linux이므로 64bit linux용 이클립스를 설치하면 됩니다.
받은 파일의 형태가 tar.gz 이면 tar -xvzf 압축파일을 이용하여 압축을 해제하면 됩니다.
압축을 풀고 나면 eclipse라는 폴더가 생기게 됩니다. 이 폴더를 root 아래의 /opt로 이동시키겠습니다.

sudo mv eclipse /opt

터미널 실행 설정에 대한 세팅을 입력 합니다.
CUI 환경에서 입력하려면 다음 명령어를 입력합니다.
- sudo vi /usr/bin/eclipse
GUI 환경에서 입력하려면 다음 명령어를 입력합니다.
- sudo gedit /usr/bin/eclipse

열린 vi 또는 gedit에서 다음을 입력합니다.

#! /bin/sh
export ECLIPSE_HOME=/opt/eclipse
$ECLIPSE_HOME/eclipse $*

바로가기 설정에 대한 권한 설정을 해줍니다.

sudo chmod 755 /usr/bin/eclipse

만약 X윈도우에서 바로가기 설정이 필요하다면 아래처럼 입력해 주면 됩니다.
vi 사용 : sudo vi /usr/share/applications/eclipse.desktop
gedit 사용 : sudo gedit /usr/share/applications/eclipse.desktop

[Desktop Entry]

Encoding=UTF-8
Name=Eclipse
Comment=Eclipse IDE
Exec=eclipse
Icon=/opt/eclipse/icon.xpm
Terminal=false
Type=Application
Categories=Development
StartupNotif=true

이제 기본적인 이클립스 세팅은 끝났습니다. 이제 이클립스를 한번 실행해 보도록 하겠습니다.
이클립스를 실행하면 CDT 관련 설치 목록이 뜰 수도 있고 아닐 수도 있습니다.
만약 CDT 관련 설치 목록이 생긴다면 관련 목록을 설치해 주면 됩니다. 만약 따로 설치 목록이 뜨지 않는다면 다음 경로로 들어가서 설치해 보도록 하겠습니다.
- 이클립스 우측 상단의 help - Install New Software를 클릭합니다.
- Work with 란에 CDT라고 입력하면 CDT Main Features와 CDT Optional Features가 뜹니다.
- 이 두 항목을 클릭한 다음에 Next를 눌러서 설치를 진행합니다.
이제 준비는 끝났습니다. C 또는 C++ 프로젝트를 생성해서 코드를 돌려봐서 정상 설치 되었는 지 확인하면 됩니다.
프로젝트를 생성할 때, Toolchains로 선택해야 하는 항목이 있는데 Linux GCC를 사용하면 됩니다.
프로젝트에서 왼쪽 상단의 망치 모양이 build입니다. build 후 run 하면 코드를 실행할 수 있습니다.

프로젝트에서 위 그림처럼 stop 심볼 오른쪽에 Run과 Debug가 정상적으로 세팅이 되어 있는지 확인 후 build 및 run을 하시기 바랍니다.
정상적으로 코드가 실행되었다면 이제 OpenCV를 설치하도록 해보겠습니다.

OpenCV 설치

OpenCV를 설치 하기 전에 현재 컴퓨터에 OpenCV가 설치되어 있는 지 먼저 확인해 보도록 하겠습니다.
기존에 설치되어 있는 OpenCV가 있으면 새로 설치하는 버전이 정상적으로 동작하지 않을 수 있기 때문입니다.
다음 명령어를 입력하여 설치 되어 있는 OpenCV 버전을 확인해 보시기 바랍니다.

pkg-config --modversion opencv

만약 커맨드 결과로 특정 버전이 나온다면 기존에 특정 버전이 설치된 것으로 보면 됩니다.
- 예를 들어 3.4.2 처럼 설치된 버전이 출력되게 됩니다.
반면 설치되어 있는 버전이 없으면 다음의 출력이 터미널에 나오게 됩니다.

Package opencv was not found in the pkg-config search path.
Perhaps you should add the directory containing `opencv.pc'
to the PKG_CONFIG_PATH environment variable
No package 'opencv' found

만약 현재 설치된 opencv 파일 및 설정등을 삭제하려면 다음 명령어를 차례대로 입력 합니다.

sudo apt-get purge libopencv* python-opencv
sudo apt-get autoremove
sudo find /usr/local/ -name "*opencv*" -exec rm -i {} \;

이제 초기화된 상태에서 OpenCV를 설치해 보도록 하겠습니다.
먼저 기존에 설치된 패키지들의 새로운 버전이 저장소에 있다면 리스트를 업데이트 하기 위해 다음 명령어를 입력합니다.
- sudo apt-get update

기존에 설치된 패키지의 새로운 버전이 있으면 업그레이드를 진행합니다.
- sudo apt-get upgrade

지금부터 설치하는 것들은 OpenCV를 컴파일 하기 전에 필요한 패키지를 설치하는 단계입니다.
패키지 내용을 하나하나 살펴보려면 아래 글을 쭉 살펴보면서 설치하시고 그렇지 않고 그냥 한번에 설치하려면 다음 커맨드를 입력하시기 바랍니다.

sudo apt-get install cmake pkg-config libjpeg-dev libtiff5-dev libpng-dev libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libxvidcore-dev libx264-dev libxine2-dev libv4l-dev v4l-utils libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev libgtk2.0-dev mesa-utils libgl1-mesa-dri libgtkgl2.0-dev libgtkglext1-dev libatlas-base-dev gfortran libeigen3-dev python2.7-dev python3-dev python-numpy python3-numpy

먼저 cmake를 설치하도록 하겠습니다. cmake는 컴파일 옵션이나 빌드된 라이브러리에 포함시킬 OpenCV 모듈 설정등을 위해 필요합니다.
- sudo apt-get install cmake

그 다음 pkg-config를 설치하도록 하겠습니다.
pkg-config는 프로그램 컴파일 및 링크시 필요한 라이브러리에 대한 정보를 메타파일(확장자가 .pc 인 파일)로부터 가져오는데 사용됩니다. 터미널에서 특정 라이브러리를 사용한 소스코드를 컴파일시 필요한 컴파일러 및 링커 플래그를 추가하는데 도움이 됩니다.
- sudo apt-get install pkg-config

다음은 특정 포맷의 이미지 파일을 불러오거나 기록하기 위해 필요한 패키지들입니다.
- sudo apt-get install libjpeg-dev libtiff5-dev libpng-dev

다음은 특정 코덱의 비디오 파일을 읽어오거나 기록하기 위해 필요한 패키지들입니다.
- sudo apt-get install libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev libxvidcore-dev libx264-dev libxine2-dev

Video4Linux 패키지는 리눅스에서 비디오 캡처를 지원하기 위한 디바이스 드라이버와 API를 포함하고 있습니다.
- sudo apt-get install libv4l-dev v4l-utils

GStreamer는 비디오 스트리밍을 위한 라이브러리입니다.
- ` sudo apt-get install libgstreamer1.0-dev libgstreamer-plugins-base1.0-dev`

OpenCV에서는 highgui 모듈을 사용하여 자체적으로 윈도우 생성하여 이미지나 비디오를 보여줄 수 있습니다. 윈도우 생성 등의 GUI를 위해 gtk 또는 qt를 선택해서 사용가능합니다. 여기서는 gtk2를 지정해주었습니다.
- sudo apt-get install libgtk2.0-dev

OpenGL 지원하기 위해 필요한 라이브러리입니다.
- sudo apt-get install mesa-utils libgl1-mesa-dri libgtkgl2.0-dev libgtkglext1-dev

OpenCV 최적화를 위해 사용되는 라이브러리들입니다.
- sudo apt-get install libatlas-base-dev gfortran libeigen3-dev

python2.7-dev와 python3-dev 패키지는 OpenCV-Python 바인딩을 위해 필요한 패키지들입니다. Numpy는 매트릭스 연산등을 빠르게 처리할 수 있어서 OpenCV에서 사용됩니다.
- sudo apt-get install python2.7-dev python3-dev python-numpy python3-numpy

이제 OpenCV 설정과 컴파일 및 설치하는 방법에 대하여 알아보도록 하겠습니다.
먼저 OpenCV 소스 코드를 저장할 임시 디렉토리를 생성하겠습니다.
- mkdir opencv
- cd opencv
opencv 폴더에 opencv 소스 코드를 다운 받아서 저장하고 압축을 풉니다. (버전은 선택)
- 버전 4 예시 : wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/4.0.1.zip
- 버전 3 예시 : wget -O opencv.zip https://github.com/opencv/opencv/archive/3.4.2.zip
- unzip opencv.zip
opencv_contrib(extra modules) 소스코드를 다운로드 받아 압축을 풀어줍니다. (버전은 선택)
- 버전 4 예시 : wget -O opencv_contrib.zip https://github.com/opencv/opencv_contrib/archive/4.0.1.zip
- 버전 3 예시 : wget -O opencv_contrib.zip https://github.com/opencv/opencv_contrib/archive/3.4.2.zip
- unzip opencv_contrib.zip
앞으로 예제는 버전 4를 예시로 진행하겠습니다. 그러면 다음 두 개의 디렉토리가 생성됩니다.
- opencv 폴더 안에서 ls -d */를 실행하면 opencv-4.0.1/ opencv_contrib-4.0.1/가 있는 것을 확인할 수 있습니다.
그 다음 opencv-4.0.1 디렉토리로 이동하여 build 디렉토리를 생성하고 build 디렉토리로 이동합니다. 컴파일은 build 디렉토리에서 이루어집니다.
- cd opencv-4.0.1/
- mkdir build
- cd build

build 디렉토리 안에서 cmake를 사용하여 OpenCV 컴파일 설정을 해줍니다.

기본 기능들만 설치하려면 다음 설정을 터미널에 입력합니다. 이 설정은 opencv_contrib 및 추가 기능 없이 기본 기능한 설치합니다.

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ..

아래 세팅을 하면 필요한 거의 모든 기능을 다 설치하게 됩니다.

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE \
-D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local \
-D WITH_TBB=OFF \
-D WITH_IPP=OFF \
-D WITH_1394=OFF \
-D BUILD_WITH_DEBUG_INFO=OFF \
-D BUILD_DOCS=OFF \
-D INSTALL_C_EXAMPLES=ON \
-D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES=ON \
-D BUILD_EXAMPLES=OFF \
-D BUILD_TESTS=OFF \
-D BUILD_PERF_TESTS=OFF \
-D WITH_QT=OFF \
-D WITH_GTK=ON \
-D WITH_OPENGL=ON \
-D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=../../opencv_contrib-4.0.1/modules \
-D WITH_V4L=ON  \
-D WITH_FFMPEG=ON \
-D WITH_XINE=ON \
-D BUILD_NEW_PYTHON_SUPPORT=ON \
-D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=ON ../

만약 파이썬에 대한 경로가 없으면 아래 명령어도 추가하시면 됩니다. 단, 아래 명령어는 실제 컴퓨터에서의 경로와 일치하는 것이 있는 지 확인하시기 바랍니다.

-D PYTHON2_INCLUDE_DIR=/usr/include/python2.7 \
-D PYTHON2_NUMPY_INCLUDE_DIRS=/usr/lib/python2.7/dist-packages/numpy/core/include/ \
-D PYTHON2_PACKAGES_PATH=/usr/lib/python2.7/dist-packages \
-D PYTHON2_LIBRARY=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpython2.7.so \
-D PYTHON3_INCLUDE_DIR=/usr/include/python3.6m \
-D PYTHON3_NUMPY_INCLUDE_DIRS=/usr/lib/python3/dist-packages/numpy/core/include/  \
-D PYTHON3_PACKAGES_PATH=/usr/lib/python3/dist-packages \
-D PYTHON3_LIBRARY=/usr/lib/x86_64-linux-gnu/libpython3.6m.so \

위 cmake 명령어가 성공적으로 동작하면 다음 출력을 볼 수 있습니다.

-- Configuring done
-- Generating done
-- Build files have been written to: /home/webnautes/opencv/opencv-4.0.1/build

앞에서 cmake를 이용하여 컴파일 설정을 완료하였으면 컴파일을 해야합니다.
컴파일을 시작하기 전에 사용 중인 컴퓨터의 CPU 코어수를 확인합니다.
- cat /proc/cpuinfo | grep processor | wc -l
- 결과로 4가 나오면 사용중인 CPU의 코어수가 4입니다.
opencv/opencv-4.0.1/build 경로에서 make 명령을 사용하여 컴파일을 시작합니다. -j 다음에 위에서 확인한 숫자를 붙여서 실행해줍니다. 앞에 time을 붙여서 실행하면 컴파일 완료 후 걸리는 경과를 알려줍니다.
- time make -j4
이제 컴파일을 완료하였으므로 컴파일 결과물을 설치합니다.
- sudo make install
그 다음 cat /etc/ld.so.conf.d/* 명령어를 터미널에서 입력하여 출력물에서 /usr/local/lib 를 포함하는 설정 파일이 있는 지 확인합니다.
/usr/local/lib이 출력되지 않았다면 다음 명령을 추가로 실행합니다.
- sudo sh -c 'echo '/usr/local/lib' >
마지막으로 컴파일 시 opencv 라이브러리를 찾을 수 있도록 다음 명령을 실행합니다.
- sudo ldconfig

OpenCV 설치 결과 확인

이클립스에서 실제로 코드를 돌려보기 이전에 코드가 잘 설치되었는 지 확인이 필요합니다.
다음 명령어를 이용하여 예제를 컴파일 해보도록 하겠습니다.
- 아래 명령어를 그대로 실행하지 말고 실제 경로에 맞추셔야 합니다. 예를 들어 /usr/local/share/opencv4/에서 opencv4가 아니라 버전에 따라 다른 이름이 있을 수도 있습니다.
- 두번째로 pkg-config에서의 opencv4는 버전에 맞게 지정해주시면 됩니다. opencv-4.x.x 이면 opencv4를 하면 되고 opencv-3.x.x이면 opencv3을 하면 됩니다.
- g++ -o facedetect /usr/local/share/opencv4/samples/cpp/facedetect.cpp $(pkg-config opencv4 --libs --cflags)
컴파일이 완료 되었으면 다음 코드를 실행해 보시기 바랍니다. 컴파일 할 때와 동일하게 경로 지정을 조금 변경하신 후 실행해 보시기 바랍니다.
- ./facedetect --cascade="/usr/local/share/opencv4/haarcascades/haarcascade_frontalface_alt.xml" --nested-cascade="/usr/local/share/opencv4/haarcascades/haarcascade_eye_tree_eyeglasses.xml" --scale=1.3
마지막으로 컴파일에 사용하였던 opencv 소스코드 디렉토리를 삭제하셔도 됩니다.

이클리스에서 OpenCV 연동하기

앞에서 이클립스도 설치하였고 OpenCV도 설치하였으므로 이제 이클립스와 OpenCV를 연동해 보도록 하겠습니다.
이클립스에서 임의의 프로젝트를 열고 Project Explorer를 오른쪽 클릭하여 Properties를 들어가서
C/C++ Build의 Settings를 클릭합니다. 그 다음 Tool Settings 탭을 보겠습니다.
탭 안에 보면 크게 GCC C++ Compiler, GCC C Compiler 그리고 GCC C++ Linker가 있습니다.
먼저 GCC C++ Compiler 부분을 살펴보도록 하겠습니다.
- Dialect → Language standard → ISO C++ 11
- Include → Include paths에 opencv 또는 opencv2가 설치 된 폴더의 위치를 입력 합니다. 보통 /usr/local/include/가 됩니다.
  - 제 pc에서 opencv4를 설치하였을 때 /usr/local/include/opencv4/ 까지 가면 그 안에 opencv2가 있었기 때문에 /usr/local/include/opencv4/까지 입력하였습니다. pc마다 다르니 참조하시기 바랍니다.
- 원활한 동작을 위하여 Optimization → optimization level → -o2로 입력합니다.
다음으로 GCC CCompiler 부분도 C++과 유사하게 설정해 주면 됩니다.
- Dialect → Language standard → ISO C99
- Include → Include paths에 opencv가 설치 된 폴더의 위치를 입력 합니다. 보통 /usr/local/include/가 됩니다. (여기서도 GCC C++ Compiler와 동일한 방법으로 입력해 주시면 됩니다.)
- 원활한 동작을 위하여 Optimization → optimization level → -o2로 입력합니다.
마지막으로 GCC C++ Linker를 추가해 주겠습니다. Libraries → Libraries에 아래 내용들을 추가하면 됩니다.
- opencv_core
- opencv_imgcodecs
- opencv_highgui
- opencv_imgproc

터미널에서 OpenCV 연동 컴파일 및 실행

앞에서 opencv 설치를 완료 하였다는 가정 하에, 이클립스 대신 터미널 창에서 바로 OpenCV를 연동하여 바로 컴파일 및 실행하는 방법에 대하여 알아보겠습니다.
c 파일을 컴파일 하려면 gcc를 사용하시면 되고 cpp 파일을 컴파일 하려면 g++을 사용하시면 됩니다. 편의상 gcc로 두고 설명하겠습니다.
실행 명령어 : gcc -o "run_file" "src_file" $(package)
예를 들면 gcc -o test test.c $(pkg-config --libs --cflags opencv) 로 할 수 있습니다. 해석하면 현재 경로에 test 라는 실행 파일을 생성하는 데, 코드는 test.c를 이용한다는 뜻입니다. 이 때, pkg-config --libs --cflags opencv를 패키지로 이용하여 컴파일을 한다는 뜻입니다.
이 명령어를 입력하면 현재 경로에 test라는 실행 파일이 생깁니다. 이 파일을 실행하면 됩니다.
물론 원하는 경로에 실행 파일을 생성할 수 있고 원하는 경로의 코드를 불러올 수 있습니다. 그러면 예를 들어 다음과 같이 변경할 수 있습니다.
- 예 : gcc -o /home/gaussian37/test /home/gaussian37/test.c $(pkg-config --libs --cflags opencv)

추가적으로 (pkg-config --libs --cflags opencv)에 대하여 설명드리겠습니다. opencv가 설치된 리눅스 환경의 터미널에서 다음 명령어를 입력해 보시기 바랍니다. 아래 설명은 제 컴퓨터 기준이므로 각자의 컴퓨터에 opencv가 설치된 환경에 따라서 출력물이 다를 수 있습니다.
명령어 1 : pkg-config --libs opencv
- 출력 : -L/usr/local/lib -lopencv_stitching -lopencv_superres -lopencv_videostab -lopencv_aruco -lopencv_bgsegm -lopencv_bioinspired -lopencv_ccalib -lopencv_dnn_objdetect -lopencv_dpm -lopencv_face -lopencv_photo -lopencv_freetype -lopencv_fuzzy -lopencv_hfs -lopencv_img_hash -lopencv_line_descriptor -lopencv_optflow -lopencv_reg -lopencv_rgbd -lopencv_saliency -lopencv_stereo -lopencv_structured_light -lopencv_phase_unwrapping -lopencv_surface_matching -lopencv_tracking -lopencv_datasets -lopencv_text -lopencv_dnn -lopencv_plot -lopencv_xfeatures2d -lopencv_shape -lopencv_video -lopencv_ml -lopencv_ximgproc -lopencv_calib3d -lopencv_features2d -lopencv_highgui -lopencv_videoio -lopencv_flann -lopencv_xobjdetect -lopencv_imgcodecs -lopencv_objdetect -lopencv_xphoto -lopencv_imgproc -lopencv_core
- 의미 : 컴파일 할 때 사용할 라이브러리 파일 목록입니다.
명령어 2 : pkg-config --cflags opencv
- 출력 : -I/usr/local/include/opencv -I/usr/local/include
- 의미 : opencv가 설치된 패키지의 경로를 나타냅니다. `

목차

이클립스 설치

OpenCV 설치

이클리스에서 OpenCV 연동하기

터미널에서 OpenCV 연동 컴파일 및 실행

이클립스 설치

OpenCV 설치

OpenCV 설치 결과 확인

이클리스에서 OpenCV 연동하기

터미널에서 OpenCV 연동 컴파일 및 실행