在MacOS和iOS系统中使用OpenCV

前言

OpenCV 是一个开源的跨平台计算机视觉库，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。

最近试着在 MacOS 和 iOS 上使用 OpenCV，发现网上关于在 MacOS 和 iOS 上搭建 OpenCV 的资料很少。好不容易搜到些资料，却发现由于 OpenCV 和 Xcode 的版本更新，变得不再有用了。有些问题费了我很多时间，在此总结分享给大家，希望后来人少走些弯路。

可以预见到，随着 Xcode 和 OpenCV 的版本更新，本文可能不再有效了。

所以特此注明，文本介绍的搭建方法仅针对于 Xcode4.5.1 和 OpenCV 2.4.2 版本。

（2013-6-22）更新: 我在 Xcode4.6.2 和 OpenCV 2.4.5 版本的时候重新进行了一次环境搭建，以下内容做了相应调整，应该也是有效的。

MacOS 系统中使用 OpenCV

在 Mac OS Lion 中安装 OpenCV

相信大部分 Mac 用户都安装了 brew 或 port，如果你没有装，那么首先安装一下 brew 吧。使用如下命令安装 brew:

ruby -e "$(curl -fsSkL raw.github.com/mxcl/homebrew/go)"

在安装好 brew 后，只需要一条命令就可以安装 OpenCV 了：

brew install opencv

通常情况下这样做就应该会安装成功，但我在公司和家里面的电脑尝试的时候，brew 都会报一些错误，我遇到的都是一些小问题，按照 brew 的提示信息，解决掉相应的问题即可。

安装成功后，你应该可以在 “/usr/local/include” 目录下找到名为 opencv 和 opencv2 的目录，这里面是 OpenCV 相关的头文件。你也可以在 “/usr/local/lib” 目录下找到许多以 libopencv_ 开头的 .dylib 文件，这些是 OpenCV 的链接库文件。

在 Mac OS Mountain Lion 中安装 OpenCV

按照该教程，先用 brew 安装 cmake.

去 OpenCV 官网下载 Linux/Mac 版的源码，将源码解压后，在控制台中切换到源码目录，执行如下操作：

# make a separate directory for buildingmkdir buildcd buildcmake -G "Unix Makefiles" ..

# Now, we can make OpenCV. Type the following in:make -j8sudo make install

上面的命令在执行时要注意，整个源码目录的路径不能带空格。否则编译会报错找不到一些文件。

在 MacOS 系统中使用 OpenCV

接着我们可以试着在 Xcode 工程中使用 OpenCV。

新建一个 Cocoa Application 的工程。工程建好后，选中工程的 Target，在 Build Settings 一样，找到 “Header Search Paths” 这一个选项，将它的值改为 “/usr/local/include”。

同样还需要设置的还有 “Lib Search Paths” 这一项，将它的值改为 “/usr/local/lib/**”, 如下所示：

接着切换到 Build Phases 这个 tab，在 “Link Binary With Libraries” 中，选项 + 号，然后将弹出的文件选择对话框目录切换到 “/usr/local/lib” 目录下，选择你需要使用的 OpenCV 链接库（通常情况下，你至少会需要 core、highgui 和 imgproc 库)，如下图所示（截图中的 OpenCV 版本号可能和你的有差别，但应该不影响）：

这里有一个技巧，因为 /usr 目录在对话框中默认不是可见的，可以按快捷键 command + shift + G，在弹出的 “前往文件夹 “ 对话框中输入 /usr/local/lib ，即可跳转到目标文件夹。如下图所示：

下一步是我自己试出来的，对于 Lion 操作系统，你需要在 Build Settings 中，将 “C++ Language Dialect” 设置成 C++11，将 “C++ Standard Library” 设置成 libstdc++ ，如下图所示。个人感觉是由于 Xcode 默认设置的 GNU++11、libc++ 与 OpenCV 库有一些兼容性问题，我在更改该设置前老是出现编译错误。后续版本在 Montain Lion 系统中解决了这个问题，不用进行这一步了。

把上面的设置都做好后，就可以在需要的使用 OpenCV 库的地方，加上 opencv 的头文件引用即可：

#import "opencv2/opencv.hpp"

注意，如果你的源文件扩展名是 .m 的，你还需要改成 .mm，这样编译器才知道你将会在该文件混合使用 C++ 语言和 Objective-C 语言。

OpenCV 处理图象需要的格式是 cv::Mat 类，而 MacOS 的图象格式默认是 NSImage，所以你需要知道如何在 cv::Mat 与 NSImage 之前相互转换。如下是一个 NSImage 的 Addition，你肯定会需要它的。该代码来自 stackoverflow 上的这个贴子。

NSImage+OpenCV.h 文件：

////  NSImage+OpenCV.h//// Created by TangQiao on 12-10-26.//

#import <Foundation/Foundation.h>#import "opencv2/opencv.hpp"

@interface NSImage (OpenCV)

+(NSImage*)imageWithCVMat:(const cv::Mat&)cvMat;-(id)initWithCVMat:(const cv::Mat&)cvMat;

@property(nonatomic, readonly) cv::Mat CVMat;@property(nonatomic, readonly) cv::Mat CVGrayscaleMat;

@end

NSImage+OpenCV.mm 文件：

////  NSImage+OpenCV.mm//// Created by TangQiao on 12-10-26.//

#import "NSImage+OpenCV.h"

static void ProviderReleaseDataNOP(void *info, const void *data, size_t size){ return;}

@implementation NSImage (OpenCV)

-(CGImageRef)CGImage{ CGContextRef bitmapCtx = CGBitmapContextCreate(NULL/*data - pass NULL to let CG allocate the memory*/, [self size].width, [self size].height, 8 /*bitsPerComponent*/, 0 /*bytesPerRow - CG will calculate it for you if it's allocating the data. This might get padded out a bit for better alignment*/, [[NSColorSpace genericRGBColorSpace] CGColorSpace], kCGBitmapByteOrder32Host|kCGImageAlphaPremultipliedFirst);

 [NSGraphicsContext saveGraphicsState]; [NSGraphicsContext setCurrentContext:[NSGraphicsContext graphicsContextWithGraphicsPort:bitmapCtx flipped:NO]]; [self drawInRect:NSMakeRect(0,0, [self size].width, [self size].height) fromRect:NSZeroRect operation:NSCompositeCopy fraction:1.0]; [NSGraphicsContext restoreGraphicsState];

 CGImageRef cgImage = CGBitmapContextCreateImage(bitmapCtx); CGContextRelease(bitmapCtx);

 return cgImage;}

-(cv::Mat)CVMat{ CGImageRef imageRef = [self CGImage]; CGColorSpaceRef colorSpace = CGImageGetColorSpace(imageRef); CGFloat cols = self.size.width; CGFloat rows = self.size.height; cv::Mat cvMat(rows, cols, CV_8UC4); // 8 bits per component, 4 channels

 CGContextRef contextRef = CGBitmapContextCreate(cvMat.data, // Pointer to backing data cols, // Width of bitmap rows, // Height of bitmap 8, // Bits per component cvMat.step[0], // Bytes per row colorSpace, // Colorspace kCGImageAlphaNoneSkipLast | kCGBitmapByteOrderDefault); // Bitmap info flags

 CGContextDrawImage(contextRef, CGRectMake(0, 0, cols, rows), imageRef); CGContextRelease(contextRef); CGImageRelease(imageRef); return cvMat;}

-(cv::Mat)CVGrayscaleMat{ CGImageRef imageRef = [self CGImage]; CGColorSpaceRef colorSpace = CGColorSpaceCreateDeviceGray(); CGFloat cols = self.size.width; CGFloat rows = self.size.height; cv::Mat cvMat = cv::Mat(rows, cols, CV_8UC1); // 8 bits per component, 1 channel CGContextRef contextRef = CGBitmapContextCreate(cvMat.data, // Pointer to backing data cols, // Width of bitmap rows, // Height of bitmap 8, // Bits per component cvMat.step[0], // Bytes per row colorSpace, // Colorspace kCGImageAlphaNone | kCGBitmapByteOrderDefault); // Bitmap info flags

 CGContextDrawImage(contextRef, CGRectMake(0, 0, cols, rows), imageRef); CGContextRelease(contextRef); CGColorSpaceRelease(colorSpace); CGImageRelease(imageRef); return cvMat;}

+ (NSImage *)imageWithCVMat:(const cv::Mat&)cvMat{ return [[[NSImage alloc] initWithCVMat:cvMat] autorelease];}

- (id)initWithCVMat:(const cv::Mat&)cvMat{ NSData *data = [NSData dataWithBytes:cvMat.data length:cvMat.elemSize() * cvMat.total()];

 CGColorSpaceRef colorSpace;

 if (cvMat.elemSize() == 1) {