Ubuntu20.04下VSCode配置PCL和OpenCV库-C++

Ubuntu20.04 + VSCode + Cpp + PCL + OpenCV

准备工作

代码编辑：VSCode
开发语言：C++
编译工具：Cmake G++
依赖需求：PCL / OpenCV

安装PCL库

sudo apt install libpcl-dev

配置OpenCV库

  • 安装依赖
sudo apt-get install build-essential    
sudo apt-get install cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev 
sudo apt-get install python-dev python-numpy python3-dev python3-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev libdc1394-22-dev
sudo add-apt-repository "deb http://security.ubuntu.com/ubuntu xenial-security main"
sudo apt update
sudo apt install libjasper1 libjasper-dev

  • 下载源码
    在两个网址下载source cide（zip）并解压缩
    将opencv_contrib-4.5.3 放入opencv文件里并改名为opencv_contrib

    https://github.com/opencv/opencv/releases/tag/4.5.3
    https://github.com/opencv/opencv_contrib/releases/tag/4.5.3

  • 编译源码
    进入opencv文件夹

mkdir build
cd build/
sudo cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv4  -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=~/opencv-4.5.3/opencv_contrib/modules/ -D OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=YES -D OPENCV_ENABLE_NONFREE=True ..
解释如下
  • CMAKE_CXX_COMPILER:FILEPATH=/usr/bin/g++ :
    • 指定用g++编译， 需要自己用指令查找自己的g++ 安装位置，并进行替换
  • CMAKE_C_COMPILER:FILEPATH=/usr/bin/gcc :
    • 指定用gcc编译， 需要自己用指令查找自己的gcc安装位置，并进行替换
  • BUILD_opencv_cudacodec=OFF :
    • 防止报与cuda相关的错误
  • CMAKE_BUILD_TYPE=RELEASE :
    • 表示编译发布版本
  • CMAKE_INSTALL_PREFIX :
    • 表示生成动态库的安装路径，可以自定义,考虑后续可能会安装opencv的不同版本，因此将路径变为CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local/opencv4
  • OPENCV_GENERATE_PKGCONFIG=YES :
    • 表示自动生成OpenCV的pkgconfig文件，否则需要自己手动生成
  • OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=/home/autom/needs/opencv-4.5.3/opencv_contrib/modules/ -D :
    • 不变为绝对路径cmake可能会报错,也可能 contrib 不能编译成功
问题1：卡在:IPPICV: Download: ippicv_2020_lnx_intel64_20191018_general.tgz

问题原因：这个包被墙了，网络不好下载不下来
解决办法：提前下载好再改路径解决

  • 下载ippicv_2020_lnx_intel64_20191018_general.tgz
    https://github.com/opencv/opencv_3rdparty/tree/ippicv/master_20191018/ippicv
  • 修改配置文件 ~/opencv-4.5.3/3rdparty/ippicv的ippicv.cmake 注意！不要用命令行打开，可能会出错 双击打开
  • 找到该列
    https://raw.githubusercontent.com/opencv/opencv_3rdparty/${IPPICV_COMMIT}/ippicv/
  • 更改为ippicv_2020_lnx_intel64_20191018_general.tgz所在的文件夹路径，例如：/home/user/
    参考网页：https://blog.csdn.net/qq_43478260/article/details/109458079
问题2：缺少boostdesc_bgm.i等文件

问题原因：未知
解决办法：下载好拷贝到目录下

  • 下载文件 https://github.com/JZhong-Li/boostdesc_bgm.i
  • 将所有文件拷贝到 opencv_contrib/modules/xfeatures2d/src/ 目录下

问题处理后重新cmake
然后查看CPU线程数

grep 'processor' /proc/cpuinfo | sort -u | wc -l

查到是48就用 -j48

sudo make -j48
sudo make install

配置VSCode

安装VSCode

官网选择ubuntu版本直接下载安装
https://code.visualstudio.com/Download

拓展插件：C/C++ / C/C++ Extension Pack / CMake / CMake Tools / vscode-3d-preview / Include Autocomplete

新建代码结构

备注：共享文件夹内的代码不能直接链接调试，本地调试成功后再转移

文件目录如下

cpp
├── build
├── include
│   ├── func_common.h
│   ├── func_opencv.h
│   └── func_pcl.h
└── src├── func_common.cpp├── func_opencv.cpp├── func_pcl.cpp└── main.cpp

include下h包含自写的函数库，src里的main.cpp是源文件，其他cpp包含了对应函数库文件具体的实现

通过VSCode调试代码（增加Cmake文件）

20230416可用

新建cmake文件

文件目录如下

cpp
├── .vscode
│   ├── c_cpp_properties.json
│   ├── launch.json
│   └── tasks.json
├── build
│   └── bin
│       ├── Linx
│       └── data
├── CMakeLists.txt
├── data 
├── include
│   ├── func_common.h
│   ├── func_opencv.h
│   └── func_pcl.h
└── src├── func_common.cpp├── func_opencv.cpp├── func_pcl.cpp└── main.cpp

需要的文件内容如下

1. CMakeLists.txt
cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(Linx)# ========================================
# === 构建静态库以加速
# ========================================
set(COMMON_SOURCES src/func_common.cpp src/func_pcl.cpp src/func_opencv.cpp)add_library(Func STATIC ${COMMON_SOURCES})if(UNIX)target_link_libraries(Func pthread)
endif()# ========================================
# === PCL库
# ========================================
find_package(PCL 1.8 REQUIRED)include_directories(${PCL_INCLUDE_DIRS})link_directories(${PCL_LIBRARY_DIRS})add_definitions(${PCL_DEFINITIONS})# ========================================
# === OpenCV库
# ========================================
set(OpenCV_DIR "/home/acedia/libs/opencv-4.5.3/build/")
find_package(OpenCV REQUIRED)
if (NOT OpenCV_FOUND)message(FATAL_ERROR "OpenCV library not found")
else()include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})include_directories(${OpenCV2_INCLUDE_DIRS})link_directories(${OpenCV_LIB_DIR})endif()set(CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/build/bin)aux_source_directory(./src/ DIR_SRCS)add_executable(Linx  ${DIR_SRCS})set_target_properties(Linx PROPERTIES RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY ${CMAKE_RUNTIME_OUTPUT_DIRECTORY})include_directories (${CMAKE_CURRENT_SOURCE_DIR}/include)target_link_libraries(Linx
${ABSOLUTE_TARGET_LIB} ${PCL_LIBRARIES} libpthread.so  ${OpenCV_LIBS} Func ${CLOUD_VIEWER} 
)
2. .vscode/c_cpp_properties.json
{"configurations": [{"name": "Linux","includePath": ["${workspaceFolder}/**","/usr/include","/usr/include/**","/usr/include/x86_64-linux-gnu/sys",// 检查pcl路径"/usr/include/pcl-1.10","/usr/include/eigen3","/usr/include/eigen3/Eigen/", "/usr/include/vtk-7.1",   "/usr/include/qhull","/usr/include/flann","/usr/include/boost",// 检查opencv路径"/usr/local/opencv4/include/opencv4"],"defines": [],"compilerPath": "/usr/bin/gcc","cStandard": "${default}","cppStandard": "${default}","intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"}],"version": 4}
3. .vscode/launch.json
{"version": "0.2.0","configurations": [{"name": "g++ - 生成和调试活动文件","type": "cppdbg","request": "launch","program": "${workspaceFolder}/build/bin/Linx","args": [],"stopAtEntry": false,"cwd": "${workspaceFolder}","environment": [],"externalConsole": false,"MIMode": "gdb","setupCommands": [{"description": "为 gdb 启用整齐打印","text": "-enable-pretty-printing","ignoreFailures": true}],"preLaunchTask": "Build","miDebuggerPath": "/usr/bin/gdb"}]
}
4. .vscode/tasks.json
{   "version": "2.0.0","options": {"cwd": "${workspaceFolder}/build"},"tasks": [{"type": "shell","label": "cmake","command": "cmake","args": [".."]},{"label": "make","group": {"kind": "build","isDefault": true},"command": "make","args": []},{"label": "Build","dependsOrder": "sequence", // 按列出的顺序执行任务依赖项"dependsOn":["cmake","make"]}]
}
通过VSCode调试代码（修改.vscode文件夹）

20230416更新：建议使用Cmake版本调试PCL和Opencv一起运行的代码
备注：文件的相对位置问题，如果运行main.out文件则需要与其同目录，但是直接 F5 要放在main.cpp目录
多文件调试设置，执行: ctrl + shift + p : 选择配置任务自动生成tasks.json文件
全选更改内容如下

{
"tasks": [{"type": "cppbuild","label": "C/C++: g++ 生成活动文件","command": "/usr/bin/g++","args": ["-fdiagnostics-color=always","-g","${file}","${fileDirname}/func_common.cpp", "${fileDirname}/func_pcl.cpp","${fileDirname}/func_opencv.cpp",  "-o","${workspaceFolder}/build/${fileBasenameNoExtension}"],"options": {"cwd": "${fileDirname}"},"problemMatcher": ["$gcc"],"group": {"kind": "build","isDefault": true},"detail": "调试器生成的任务。"}
],
"version": "2.0.0"
}

主要更改部分为选择的cpp以及生成可执行文件的位置

"-g",
"${file}",
"${fileDirname}/func_pcl.cpp",
"${fileDirname}/func_common.cpp",
"-o",
"${workspaceFolder}/build/${fileBasenameNoExtension}"
添加PCL和OpenCV等第三方库

执行: ctrl + shift + p : 选择编辑配置自动生成c_cpp_properties.json文件

在c_cpp_properties.json中加入pcl和opnecv库的路径
主要是给intelliSense看的，避免写代码时划红线报错

{
"configurations": [{"name": "Linux","includePath": ["${workspaceFolder}/**",// 检查opencv路径"/usr/local/opencv4/include/opencv4",// 检查pcl路径"/usr/include/pcl-1.10","/usr/include/eigen3","/usr/include/vtk-7.1"],"defines": [],"compilerPath": "/usr/bin/gcc","cStandard": "c17","cppStandard": "gnu++14","intelliSenseMode": "linux-gcc-x64"}
],
"version": 4
}
备注VSCode里文件变量含义

${workspaceRoot}

  • 当前的文件夹的绝对路径+打开文件夹的名字
  • ~/cpp/src

${workspaceFolder}

  • 打开文件夹的绝对路径
  • ~/cpp

${file}

  • 当前打开正在编辑的文件名，包括绝对路径，文件名，文件后缀名
  • ~/cpp/src/main.cpp

${relativeFile}

  • 从当前打开的文件夹到当前打开的文件的路径
  • src/main.cpp

${fileBasename}

  • 当前打开的文件名+后缀名，不包括路径
  • main.cpp

${fileBasenameNoExtension}

  • 当前打开的文件的文件名，不包括路径和后缀名
  • main

${fileDirname}

  • 当前打开的文件所在的绝对路径，不包括文件名
  • ~/cpp/src

${fileExtname}

  • 当前打开的文件的文件名，不包括路径和后缀名
  • main

${cwd}

  • 打开的文件夹
  • cpp
在tasks.json中加入第三方库的路径

注意：与依赖Cmake不同，这种方式需要链接其他库，秘诀是通过报错增加链接.so文件
执行时的依赖（20230328可用）

{
// See https://go.microsoft.com/fwlink/?LinkId=733558
// for the documentation about the tasks.json format
"version": "2.0.0",   
"tasks":[  // 可以有多个参数{"type": "cppbuild","label": "C/C++: g++ 生成活动文件","command": "/usr/bin/g++","args":["-g","${file}","${fileDirname}/func_common.cpp", "${fileDirname}/func_pcl.cpp","${fileDirname}/func_opencv.cpp",   // include path指令"-I", "/usr/local/opencv4/include/opencv4","-I", "/usr/local/opencv4/include/opencv4/opencv2",  "-I", "/usr/local/include","-I", "/usr/include/pcl-1.10","-I", "/usr/include/eigen3","-I", "/usr/include/vtk-7.1",// "-I", "/usr/include/qhull",// "-I", "/usr/include/flann",// "-I", "/usr/include/boost",// lib 库文件地址"-L", "/usr/lib/x86_64-linux-gnu", // 基本库    "-l", "pcl_io",  "-l", "pcl_common",    // 点云可视化                     "-l", "pcl_visualization","-l", "vtkCommonCore-7.1","-l", "vtkCommonMath-7.1","-l", "vtkRenderingCore-7.1","-l", "vtkCommonDataModel-7.1", // 点云滤波"-l", "pcl_filters",// 点云欧式聚类 "-l", "pcl_search","-l", "pcl_segmentation",// 点云区域生长"-l", "pcl_features",// "-l", "pcl_kdtree",// "-l", "pcl_surface",// "-l", "pcl_tracking",// "-l", "boost_system",  "-o",                               // 生成指定名称的可执行文件"${workspaceFolder}/build/${fileBasenameNoExtension}.out"  ],"group": {"kind": "build","isDefault": true}},{"label": "cmakebuild",      "type": "shell", "command": "cd build && cmake ../ && make",  "args": []}
] 
}
调试离群点移除时报错如下
error: ‘flann_algorithm_t’ was not declared in this scope

取消调用OpenCV库后正常使用，验证是OpenCV库和flann冲突导致
解决办法：20230413更新，如果只使用PCL的flann库，可以通过修改OpenCV库中的flann文件夹名避免：
执行如下两步，进入路径，更改名称，解决！

cd /usr/local/opencv4/include/opencv4/opencv2

sudo mv flann/ flann2/

20230413更新，治标不治本，需要使用opencv的flann库时也不能正常调用，除非把所有涉及opencv/flann换成opencv/flann2，需要重新思考解决方案

考虑通过cmake版调试解决该问题

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