CV-2020-实践：01 环境的搭建 (OpenCV, OpenMP和OpenCL)

计算机视觉的C++实践与实现，基于mac的Xcode平台，安装和配置包括OpenCV、OpenMP和OpenCL。

Computers are useless. They can only give you answers. -- Pablo Picasso

1. OpenCV

OpenCV (Open Source Computer Vision Library)是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉库，好吧，这句来自百度百科。简单来说，OpenCV提供和实现了很多图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法（之前用python使用，现在么，是C++了，虽然安装麻烦了一些就是了，汗）。

步骤一：homebrew安装

homebrew是Mac下的软件包管家，以及是老朋友了。
安装可以直接进入官网，然后在终端输入其中的安装指令，如果存在问题的话，可以百度一下，还是比较方便的。

当前的命令是，

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

步骤二：OpenCV安装

通过homebrew直接安装opencv（之前还先装CMake，去下载源代码，但真的是太慢了，汗）。
```
brew install opencv
```

可能需要先更新homebrew，使用brew update（感觉好慢，大家可以考虑替换更新源，个人使用的是阿里的）。

# 替换brew.git
cd "$(brew --repo)"
git remote set-url origin https://mirrors.aliyun.com/homebrew/brew.git

# 替换homebrew-core.git
cd "$(brew --repo)/Library/Taps/homebrew/homebrew-core"
git remote set-url origin https://mirrors.aliyun.com/homebrew/homebrew-core.git

# 应用生效，update可能需要等一段时间
brew update 

# 替换homebrew-bottles:
echo 'export HOMEBREW_BOTTLE_DOMAIN=https://mirrors.aliyun.com/homebrew/homebrew-bottles' >> ~/.bash_profile
source ~/.bash_profile

如果很久（十分钟）还是没能更新成功，可以使用brew doctor查看是否有问题提示，有的话按照提示修复即可（我的话，还更新了系统和XCode）。另外过程中可能会出现The bottle needs the Xcode CLT to be installed.的提示，这时可以使用xcode-select --install进行安装。
如果一切都顺利的话，之后的安装大概需要一个小时多（但我用了一天，太多事了），安装完成后可以使用brew info opencv命令查看是否安装成功（阴影处为安装目录）。

步骤三：XCode配置与测试

新建一个Command Line Tool，在BuildSetting中，添加Header Search Paths和Library Search Paths，如图，
然后可以将 /usr/local/cellar/opencv/4.2.0_1/lib（由个人的版本决定）中所需的*.dylib导入项目中。
- 方法一：可以在Build Phase中的Link Binary With Libraries中加入；
- 方法二：也可以直接在工程中新建一个文件夹，自行复制导入。

CV-2020-实践：01 环境的搭建 (OpenCV, OpenMP和OpenCL)

编写测试代码

#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>

int main(){
    using namespace cv;
    
    //读入图片
    Mat image = imread("??/fobird.png"); //文件路径
    
    //创建视图窗
    namedWindow("FoBird");
    
    //在窗口中展示图片
    imshow("FoBird", image);
    
    //waitkey 5000ms
    waitKey(0);
    
    return 0;
}

运行，查看结果

2. OpenMP

OpenMP (Open Multi-Prcessing)是程序并行化的一个框架，在图像处理、使用OpenCV时常需要使用。

步骤一：安装llvm

为什么需要安装llvm？什么是llvm？llvm、gcc和Clang各自都是什么？这些就不赘述了（其实我也不是很清楚），待之后再细细研究吧。总之OpenMP的开发支持已经移入了www.llvm.org之中，通过brew下载了llvm就可以了。

下载同OpenCV一样了，终端输入brew install llvm，然后放置许久（真的好久），就好了，是不是很方便呢？
将llvm加入路径，echo 'export PATH="/usr/local/opt/llvm/bin:$PATH"' >> ~/.zshrc（按照提示，原本为echo 'export PATH="/usr/local/opt/llvm/bin:$PATH"' >> ~/.bash_profile）

步骤二：XCode配置

创建一个新的XCode项目，和上文一样；
进行设置（Build Setting中）：
1. Enable Index-While-Building Functionality设置为No；
2. Enable Modules (C and Objective-C)设置为No；
3. Header Search Paths加入/usr/local/Cellar/llvm/9.0.1/lib/clang/9.0.1/include；
4. Library Search Paths加入/usr/local/Cellar/llvm/9.0.1/lib；
5. 增加一个User-Defined变量CC，为/usr/local/bin/clang-omp（Basic, Customized, All 一栏中最末的加号）；
6. Apple Clang - Custom Compiler Flags 中的 Other C Flags 加入 -fopenmp；
导入libomp.dylib（/usr/local/Cellar/llvm/9.0.1/lib中有，也可以从其他地方加入）。

步骤三：代码测试

代码

#include <stdio.h>
#include "stdlib.h"
#include <omp.h>

int main(int argc, const char * argv[]) {
    omp_set_num_threads(8);
#pragma omp parallel
    printf("hello world!No.%d\n", omp_get_thread_num());
    return 0;
}

输出示例（因为并行，所以顺序可能不同）

3. OpenCL

OpenCL (Open Computing Language)，第一个面向异构系统通用目的并行编程的开放式、免费标准，也是一个统一的编程环境，便于软件开发人员为高性能计算服务器、桌面计算系统、手持设备编写高效轻便的代码。
与OpenMP相比，OpenCL关注的是异构系统中GPU的并行，而OpenMP则主要是基于CPU的并行。
与CUDA相比，两者基本思想相近，只是在Apple和AMD亲近后，NVIDIA的CUDA在MAC上就很难使用了。