ubuontu16.04安裝Opencv庫引發的find_package()錯誤信息處理及其簡單使用

　　在安裝完Opencv庫之后，打算測試一下Opencv庫是否成功安裝。下面是用的例子對應的.cpp代碼以及對應的CMakeLists.txt代碼:

.cpp文件：

#include <stdio.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
using namespace cv;
int main(int argc, char** argv )
{
  if ( argc != 2 )
  {
    printf("usage: DisplayImage.out <Image_Path>\n");
    return -1;
  }
  Mat image;
  image = imread( argv[1], 1 );
  if ( !image.data )
  {
    printf("No image data \n");
    return -1;
  }
  namedWindow("Display Image", WINDOW_AUTOSIZE );
  imshow("Display Image", image);
  waitKey(0);
  return 0;
}

CMakeLists.txt文件：

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DisplayImage)
find_package( Opencv  REQUIRED)
if(Opencv_FOUND)
    message(STATUS "The Opecv lib is found!") 
endif()
add_executable( Display test.cpp)
arget_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} ) 

在工程目錄下新建並進入build目錄，然后輸入命令:cmake ..
之后出現如下錯誤信息:

CMake Error at CMakeLists.txt:5 (find_package):
  By not providing "FindOpencv.cmake" in CMAKE_MODULE_PATH this project has
  asked CMake to find a package configuration file provided by "Opencv", but
  CMake did not find one.

  Could not find a package configuration file provided by "Opencv" with any
  of the following names:

    OpencvConfig.cmake
    opencv-config.cmake

  Add the installation prefix of "Opencv" to CMAKE_PREFIX_PATH or set
  "Opencv_DIR" to a directory containing one of the above files.  If "Opencv"
  provides a separate development package or SDK, be sure it has been
  installed.

　　根據它的提示，發現cmake 沒有找到FindOpencv.cmake文件，之后嘗試去找OpencvConfig.cmake。 結果也沒有找到。這個就是我們解決問題的突破口。首先我在系統根目錄下嘗試搜索FindOpencv.cmake，也嘗試尋找OpencvCongfig.cmake 結果都沒有找到。實際上庫的作者都會提供這兩個文件，但是我按照Opencv官網上的安裝說明編譯安裝的Opencv庫。仍然沒有找到。具體原因還不太清楚。於是我在編譯好的Opecnv文件的build的目錄里面找到了OpenCVConfig.cmake 在/usr/local/share/OpenCV這個目錄下同樣找到了OpenCVConfig.cmake文件。雖然找到了類似的文件，仍然沒有實質性的解決問題。於是我在網上搜索了關於find_package（）命令的有關使用。下面簡單介紹Cmake 如何使用find_package命令對外部庫進行查找。最后提出解決上面cmake ..出現問題的解決方案。
find_package使用簡介:
　　首先明確一點，cmake本身不提供任何關於搜索庫的便捷方法，也不會對庫本身的環境變量進行設置。它僅僅是按照優先級順序在指定的搜索路徑進行查找Findxxx.cmake文件和xxxConfig.cmake文件(其中xxx代表庫的名字，特別注意的是有大小寫之分)，這兩個文件大體上是沒有區別的，cmake能夠找到這兩個文件中的任何一個，我們都能成功使用該庫，也就是我們可以用庫的內置好了Cmake變量。包含了庫的頭文件和庫文件的路徑信息，雖然庫的作者一般會提供這兩個文件，但是也會遇到安裝完畢后找不到的情況。當我們在cmake..命令之后，Cmake 會讀取執行CMakeLists.txt中的代碼，當執行find_package()這條命令后,Cmake 就會從某些路徑中找這Findxxx.cmake文件或者xxxConfig.cmake文件，Cmake找到任意一個之后就會執行這個文件，然后這個文件執行后就會設置好一些Cmake變量。比如下面的變量（NAME表示庫的名字 比如可以用Opencv 代表Opencv庫）:

<NAME>_FOUND
<NAME>_INCLUDE_DIRS or <NAME>_INCLUDES
<NAME>_LIBRARIES or <NAME>_LIBRARIES or <NAME>_LIBS
<NAME>_DEFINITIONS

一般常用的就是xxx_FOUND 、xxx_INCLUDE_DIRS、xxx_LIBS，分別代表是否找到庫的標志、庫的頭文件路徑、庫文件路徑。find_package()有兩種模式:Module模式和Config模式，分別對應上面的Findxxx.cmake 和xxxConfig.cmake兩個文件。cmake默認優先Module模式，而Config模式是備選項。

Module模式(僅僅查找Findxxx.cmake文件):
Cmake會優先搜索CMAKE_MODULE_PATH指定的路徑,如果在CMakeLists.txt中沒有設置CMAKE_MODULE_PATH為存儲Findxxx.cmake的路徑，也就是說沒有下面的指令：
set(CMAKE_MODULE_PATH "Findxxx.cmake文件所在的路徑")
那么Cmake不會搜索CMAKE_MODULE_PATH指定的路徑，此時Cmake會搜索第二優先級的路徑，也就是<CMAKE_ROOT>/share/cmake-x.y/Mdodules （注意:x.y表示版本號。我的是3.10）。其中CMAKE_ROOT是你在安裝Cmake的時候的系統路徑，因為我並沒有指定安裝路徑，所以是系統默認的路徑，在我的系統中(ubuntu16.04)系統的默認路徑是/usr/loacl，如果你在安裝的過程中使用了
cmake -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=自己dir路徑 ，那么此時CMAKE_ROOT就代表那個你寫入的路徑 。剛剛說道第一優先級的路徑搜索沒有找到Findxxx.cmake文件，就會到第二優先級的路徑下搜索。如果Cmake在兩個路徑下都沒有找到Findxxx.cmake文件。那么Cmake就會進入Config模式。

Config模式（僅僅查找xxxConfig.cmake文件）：
Cmake會優先搜索xxx_DIR 指定的路徑。如果在CMakeLists.txt中沒有設置這個cmake變量。也就是說沒有下面的指令:
set(xxx_DIR "xxxConfig.cmkae文件所在的路徑")
那么Cmake就不會搜索xxx_DIR指定的路徑，此時Cmake 就會自動到第二優先級的路徑下搜索，也就是/usr/local/lib/cmake/xxx/中的xxxConfig.cmake文件。
上面主要講了Cmake的搜索模式。如果Cmake在兩種模式提供的路徑中沒有找到對應的Findxxx.cmake和xxxConfig.cmake文件，此時系統就會提示最上面的那些錯誤信息。

問題分析：
回顧一下上面的錯誤信息。根據提示以及上面的兩種模式的說明，可以發現我的CMakeLists.txt文件中沒有加入設置CMKAE_MODULE_PATH以及Opencv_DIR的命令，那么也就是說Cmake執行find_package后，會自動到兩種默認的第二優先級的搜索路徑下搜索Findxxx.cmake 和xxxConfig.cmake文件。雖然我在安裝Opencv的時候，是默認安裝系統目錄的，但是我在Moudule模式中的第二優先級搜索路徑<CMAKE_ROOT>/share/cmake-x.y/Mdodules里面沒有發現FindOpencv.cmake文件。然后我在Config模式中的第二優先級搜索路徑/usr/loacl/lib/cmake/中也沒有發現Opencv文件夾，更沒有找到OpencvConfig.cmake文件了。而是僅僅看到了我之前在系統上安裝的Pangolin文件夾，里面確實有對應的PangolinConfig.cmake文件。但是我在/usr/local/share/OpenCV/文件夾中找到了OpenCV.cmake文件。但不是最上面錯誤信息中提到的OpencvConfig.cmake文件。僅僅是大小寫不同。

解決方案:
(1)、我們可以忽略上面的錯誤信息，因為我們用find_package()查找庫的目的是，就是為了用include_directories()包含頭文件。用link_directories()包含庫文件。最后用target_link_libraries(可執行文件 庫)鏈接動態或者動態的庫,所以最簡單的方法就是自己在Opencv包的目錄下找到頭文件路徑和庫文件路徑。可以在CMakeLists.txt中設置如下指令:

set(Opencv_INCLUDE_DIRS "Opencv庫的頭文件目錄")
set(Opencv_LIBRARIES_DIRS "Opencv庫的庫文件目錄")
set(Opencv_LIBs "具體的鏈接庫文件.a  .so")
include_directories(${Opencv_INCLUDE_DIRS})
link_directories(${Opencv_LIBRARIES_DIRS})
target_link_libraries( <執行文件名字>   "${Opencv_LIBs} )

這里有一點不好的地方就是指令的 "" 部分。前兩條指令還可以，我們只要寫下具體的文件路徑就行了。對於第三條指令。具體鏈接庫的文件 這個就很多了，而且很有可能我們寫入的不全，好的情況是我們沒有用那么多的庫，所以簡單的程序可能正常編譯運行，但是當程序復雜的時候，所需要的庫就不是我們能夠考慮到的，我們就必須要把所有可能的庫都加入到這里來，只要漏掉了工程需要的庫文件或者頭文件，都會導致程序編譯失敗。這是一個致命的缺點。當然對於我自己的情況，我的安裝包默認安裝到了系統目錄，也就是說我可以不添加頭文件和庫文件路徑，僅僅設置下一具體的鏈接庫文件 即以.so .a結尾的文件集。如果你安裝到了其他的地方，那么就需要設置包含庫文件和頭文件的路徑。
"Opencv庫的頭文件目錄" 這個路徑的選擇有兩個。一個是安裝包的下的include目錄，一個是/usr/local/include
"Opencv庫的庫文件目錄" 這個路徑的選擇有兩個。一個是安裝包的build/bin，一個是/usr/local/lib
"具體的鏈接庫文件" 這個路徑的選擇有兩個。一個是安裝包的build/bin/所有庫文件名字，一個是/usr/local/lib下的所有庫文件名字 （注意:這個"具體的鏈接庫文件"怎么能夠簡單的寫出來我還不太清楚，僅僅知道把所有文件寫出來，如果有人知道簡化寫，可以給我留言）

(2)、第一種方法雖然回避了上面錯誤信息的發生，但是在后面也需要做很多的工作。每一步的工作不到位，都可能會導致編譯失敗。接下來的方法就是按照上面提示的信息尋找需要的FindOpencv.cmake和OpencvConfig.cmake文件。在問題分析里面討論了，在我的cmake默認的搜索路徑中沒有包含上面的任何一個文件。僅僅在Opencv安裝包和/usr/local/share/OpenCV這兩個路徑下找到了OpenCV.cmake文件。接下來的操作有四種選擇（需要注意的是我的Opencv庫默認安裝到了系統目錄，所以在CMakeLists.txt沒有加入包含頭文件和庫文件的兩條指令。）:
一、讓系統按照Module模式進行查找，也就是想辦法弄出一個FindOpencv.cmake文件，之后設置一下CMAKE_MODULE_PATH變量。下面是具體操作:因為我們在所有目錄中沒有找到FindOpencv.cmake文件。只能找到OpenCVConfig.cmake文件。我們可以將這個文件名字更改為FindOpencv.cmake（更改方法有很多，如果沒有權限可以鼠標右鍵更改，如果有權限那么必須在命令行中sudo 進行更該）。然后在CMakeLists.txt中加入CMAKE_MODULE_PATH的路徑信息。因為OpenCVConfig.cmake文件出現的位置有兩個，一個是安轉包的build/下，一個是/usr/local/share/OpenCV/下。我選擇的是在安轉包的build/下面直接鼠標右鍵更改。更改完畢后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(CMAKE_MODULE_PATH /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DisplayImage)
set(CMAKE_MODULE_PATH  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
find_package( Opencv  REQUIRED)
if(Opencv_FOUND)
   message(STATUS "The Opecv lib is found!") 
endif()
add_executable( Display test.cpp)
target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

二、讓系統按照Config模式進行查找，想辦法弄出一個OpencvConfig.cmake文件，之后設置一下Opencv_DIR變量（這里一定是Opencv_DIR 不能是OpenCV_DIR）。下面是具體操作:因為我們在所有目錄中沒有找到OpencvConfig.cmake文件。只能找到OpenCVConfig.cmake文件。我們可以將這個文件名字更改為OpencvConfig.cmake（具體的更改方法參照上面）。然后在CMakeLists.txt中加入Opencv_DIR的路徑信息。因為OpenCVConfig.cmake文件出現的位置有兩個，一個是安轉包的build/下，一個是/usr/local/share/OpenCV/下。我選擇的是在安轉包的build/下面直接鼠標右鍵更改。更改完畢后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(Opencv_DIR /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DisplayImage)
set(Opencv_DIR  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
find_package( Opencv  REQUIRED)
if(Opencv_FOUND)
   message(STATUS "The Opecv lib is found!") 
endif()
add_executable( Display test.cpp)
target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

三、讓系統按照Module模式進行查找，將OpenCVConfig.cmake文件更改為FindOpenCV.cmake,之后設置一下CMAKE_MODULE_PATH路徑信息，之后在find_package的時候指定一個名字，比如:find_package(Opencv NAMES OpenCV REQUIRED )。此時find_package就會查找FindOpenCV.cmake文件，下面是具體操作:因為我們在所有目錄中沒有找到FindOpencv.cmake文件。只能找到OpenCVConfig.cmake文件。我們可以將這個文件名字更改為FindOpenCV.cmake,然后在CMakeLists.txt中加入CMAKE_MODULE_PATH的路徑信息。因為OpenCVConfig.cmake文件出現的位置有兩個，一個是安轉包的build/下，一個是/usr/local/share/OpenCV/下。我選擇的是在安轉包的build/下面直接鼠標右鍵更改。更改完畢后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(CMAKE_MODULE_PATH /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
並且修改find_package內容，具體命令如下：
find_package( Opencv NAMES OpenCV REQUIRED)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DisplayImage)
set(CMAKE_MODULE_PATH  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
find_package( Opencv  NAMES OpenCV REQUIRED)#或者用find_package(OpenCV REQUIRED)
if(Opencv_FOUND)
   message(STATUS "The Opecv lib is found!") 
endif()
add_executable( Display test.cpp)
target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

四、讓系統按照Config模式進行查找，設置一下Opecv_DIR路徑，之后在find_package的時候指定一個名字，比如:find_package(Opencv NAMES OpenCV REQUIRED )。或者顯示的指出用Config模式即
find_package(Opencv CONFIGS NAMES OpenCV REQUIRED)，因為OpenCVConfig.cmake文件出現的位置有兩個，一個是安轉包的build/下，一個是/usr/local/share/OpenCV/下。我選擇的是在安轉包的build/路徑對Opencv_DIR設置。更改完畢后在CMakeLists.txt中find_package命令前面加入下面命令:
set(Opencv_DIR /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
並且修改find_package內容，具體命令如下：
find_package( Opencv NAMES OpenCV REQUIRED)
最后的CMakeLists.txt中的命令如下:

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DisplayImage)
set(Opencv_DIR  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
find_package( Opencv  NAMES OpenCV REQUIRED)#或者用find_package(OpenCV REQUIRED)
if(Opencv_FOUND)
   message(STATUS "The Opecv lib is found!") 
endif()
add_executable( Display test.cpp)
target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

總結:
你可以靈活的選擇上面的兩種方法中的任何一種，或者是第二中方法中的任何一種方式。任何一種寫法。實際上上面的過程中會有很多的細節，可以自己一一嘗試，看看輸出的內容到底是什么。find_package具體用法可以參考cmake官方手冊。下面將上面的四種方式寫的CMakeLists.txt，結合在一起進行對比(默認對應上面四種方式相應的更改了OpenCVCongfig.cmake文件）:

cmake_minimum_required(VERSION 2.8)
project(DisplayImage)

#設置Module模式路徑(想要使用的話前提要求有FindOpencv.cmake或者FindOpenCV.cmake,之后選擇對應的find_package模式，例如FindOpencv.cmake 對應find_package(Opencv REQUIRED)，FindOpenCV.cmake對應find_package(Opencv NAMES OpenCV REQUIRED) )
#set(CMAKE_MODULE_PATH  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)
#設置Config模式路徑(想要使用的話,前提要有OpencvConfig.cmake或者OpenCVConfig.cmake，之后選擇對應的find_package模式，對應關系與Moudule模式同理，需要注意的一點是，我們也可直接顯示的使用Config模式，即Cmake不會按照Module模式進行查找。需要調用find_package(Opencv CONFIGS NAMES OpenCV REQUIRED)或者find_package(Opencv CONFIGS REQUIRED))
set(Opencv_DIR  /home/gcj/Slam_Start/slam_directory/slam_packages/opencv-3.4.0/build)

#對應FindOpenCV.cmake和OpenCVConfig.cmake
find_package( Opencv  NAMES OpenCV REQUIRED)#或者用find_package(OpenCV REQUIRED)

#對應FindOpencv.camke和OpencvConfig.cmake
find_package( Opencv REQUIRED)

if(Opencv_FOUND)
   message(STATUS "The Opecv lib is found!") 
endif()

#下面兩個包含頭文件路徑的命令，可以選擇性的添加。因為我默認安裝到了系統目錄中，所以即使不添加下面的命令，系統也能夠默認搜索到頭文件。如果你安裝這個庫到了其他地方，那么下面這句話就是必須的。
#添加包含頭文件的路徑
#include_directories(${OpenCV_INCLUCE_DIRS})

#增加可執行文件
add_executable( Display test.cpp)

#鏈接庫文件 這個命令是必須的。尤其是${OpenCV_LIBS}是在cmake找到對應的xxxConfig.cmake或者Findxxx.cmake后執行.cmake文件后定義的Cmake變量。注意OpenCV是大寫的，因為.cmake文件中僅僅定義了大寫的OpenCV_LIBS變量。所以在具體的寫其他庫的時候，要注意是大寫還是小寫，可以到相應的.cmake文件中查看。
target_link_libraries( Display ${OpenCV_LIBS} )

上面的理解可能不全面，更進一步的理解可以查閱下面的參考資料，如果您有更好的理解，或者上面講解過程中有錯誤，希望您指出，謝謝！

參考資料：
1、http://blog.csdn.net/bytxl/article/details/50637277#t0
2、https://cmake.org/cmake/help/v3.10/command/find_package.html
3、https://stackoverflow.com/questions/8711109/could-not-find-module-findopencv-cmake-error-in-configuration-process

 

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