Linux交叉编译opencv并移植ARM端

在 Linux 上交叉编译 OpenCV 并移植到 ARM 平台的详细步骤

交叉编译是指在一种平台上编译程序，生成的可执行文件或库可以在另一种平台上运行。对于开发 ARM 平台的嵌入式设备，Linux 系统上交叉编译 OpenCV 是一个常见的需求。本文将详细讲解如何在 Linux 上交叉编译 OpenCV，并将其移植到 ARM 平台。

1. 安装交叉编译工具链

交叉编译的关键在于选择合适的交叉编译工具链。针对 ARM 架构，通常使用 arm-linux-gnueabihf 工具链。这个工具链提供了编译 ARM 平台应用程序所需的编译器、链接器等工具。

安装方法：

在 Ubuntu 等基于 Debian 的系统中，可以通过以下命令安装交叉编译工具链：

sudo apt-get update
sudo apt-get install gcc-arm-linux-gnueabihf g++-arm-linux-gnueabihf

如果你的 ARM 平台架构是 ARMv7，则可以使用 arm-linux-gnueabihf 工具链。如果是 ARM64，则可以安装 aarch64-linux-gnu 工具链。

2. 下载 OpenCV 源代码

从 OpenCV 官方网站或 GitHub 上下载 OpenCV 源代码。

通过 Git 克隆 OpenCV 仓库：

git clone https://github.com/opencv/opencv.git
cd opencv

3. 配置交叉编译环境

配置交叉编译环境是确保正确使用工具链的关键步骤。需要设置环境变量，指明编译器和交叉工具链的路径。

设置交叉编译工具链：

export CC=arm-linux-gnueabihf-gcc
export CXX=arm-linux-gnueabihf-g++
export AR=arm-linux-gnueabihf-ar
export AS=arm-linux-gnueabihf-as
export LD=arm-linux-gnueabihf-ld
export RANLIB=arm-linux-gnueabihf-ranlib

这些环境变量配置了交叉编译的 C 编译器 (CC)、C++ 编译器 (CXX)，以及其他工具（如汇编器、链接器等），确保编译过程使用的是针对 ARM 的交叉工具链。

4. 创建交叉编译的构建目录

为了避免在源代码目录中直接进行编译，建议在 OpenCV 源代码外创建一个单独的构建目录。

mkdir build_arm
cd build_arm

5. 配置 CMake

使用 CMake 配置 OpenCV 的编译参数，并指定交叉编译工具链文件。OpenCV 提供了一个用于 ARM 的 CMake 工具链文件，可以帮助配置交叉编译环境。

配置 CMake：

cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=../platforms/linux/arm-gnueabi.toolchain.cmake ..

在这里，CMAKE_TOOLCHAIN_FILE 指定了一个 ARM 的工具链配置文件。这个文件包含了 ARM 目标平台所需的编译选项，包括交叉编译器的路径、目标架构等信息。

可以根据需要修改该配置文件中的内容，确保与目标 ARM 平台的架构一致。配置文件通常位于 OpenCV 源代码的 platforms/linux 目录下。

6. 编译 OpenCV

完成 CMake 配置后，就可以开始编译 OpenCV 了。执行以下命令来编译：

make -j$(nproc)

-j$(nproc) 参数用于并行编译，$(nproc) 会自动获取当前系统的 CPU 核心数，从而加速编译过程。

7. 获取编译后的库文件

编译完成后，生成的库文件通常位于 build_arm/lib 目录下。可以通过以下命令查看生成的文件：

ls build_arm/lib

在该目录下，通常会生成 libopencv_*.so 动态链接库文件。

8. 将库文件移植到 ARM 平台

编译好的 OpenCV 库文件需要被移植到目标 ARM 平台。你可以通过 scp、rsync 等工具将库文件复制到 ARM 平台的相应目录。

scp build_arm/lib/*.so user@arm_device:/usr/lib/

9. 复制头文件到 ARM 平台

除了库文件外，OpenCV 的头文件也需要被复制到 ARM 平台上的相应目录，通常为 /usr/include/opencv4 或 /usr/include/opencv。

scp -r build_arm/include/opencv4 user@arm_device:/usr/include/

10. 在 ARM 平台上使用 OpenCV

完成库文件和头文件的移植后，你就可以在 ARM 平台上编写程序，使用 OpenCV 进行开发了。在 ARM 上编译你的程序时，确保链接到正确的库文件，并包含正确的头文件路径。

例如，假设 OpenCV 的头文件位于 /usr/include/opencv4，库文件位于 /usr/lib，你可以使用以下命令进行编译：

g++ my_program.cpp -o my_program -I/usr/include/opencv4 -L/usr/lib -lopencv_core -lopencv_imgproc -lopencv_highgui

11. 注意事项

• 工具链选择：确保选择与你的 ARM 平台架构匹配的交叉编译工具链。如果使用的工具链与目标平台架构不匹配，可能会导致编译出的库无法在 ARM 平台上运行。
• 依赖库：OpenCV 可能依赖于其他库（如 JPEG、PNG、FFmpeg 等），如果目标 ARM 平台上没有这些库，需要先进行编译和安装。
• 性能优化：如果 ARM 平台支持硬件加速（如 NEON），可以在 CMake 配置时启用相关选项，以提高性能。

总结

通过上述步骤，我们成功地在 Linux 上交叉编译了 OpenCV 并将其移植到了 ARM 平台。这一过程涉及了交叉编译工具链的选择、CMake 配置、编译过程中的参数设置以及文件的移植等多个方面。确保每个步骤都按照目标平台的要求进行配置，可以帮助你在 ARM 平台上顺利使用 OpenCV。

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交叉编译 OpenCV 的工作流程

1. 安装交叉编译工具链
2. 下载 OpenCV 源代码
3. 设置交叉编译环境
4. 创建构建目录
5. 配置 CMake 工具链
6. 编译 OpenCV
7. 获取编译后的库文件
8. 移植库文件到 ARM
9. 复制头文件到 ARM
10. 在 ARM 上进行开发

这种流程帮助开发者在 ARM 平台上使用 OpenCV，同时保证了代码的跨平台兼容性和高效性。