本文記錄如何在 Ubuntu 16.04 (14.04) 上搭建 Cuda, Matlab 與 OpenCV 的開發環境。

Troubleshooting

先把 troubleshooting 放前面是因為本來就是為了解決第一個 error 才有了這一篇紀錄。

Error 1 與 error 2 都是發生在 Matlab R2015b 已經安裝好的情況下才產生。更準確來說是程式讀取到 Matlab 自帶的 libtiff.h 才產生的 error。

Error 1

某人開發的程式，在 Matlab 安裝完畢後，編譯時 include Matlab library 與 header 然後出現錯誤：

Compile error

如果編譯時不引用到 Matlab 的東西，就不會有事情。但是這道程式就是必須要同時使用 Matlab 與 OpenCV。

根據 google 來的資料，應該是 OpenCV 編譯時沒有啟用 TIFF (?)。所以解決方法就是重新編譯 OpenCV 並且啟用 TIFF。

Error 2

重新編譯 OpenCV 時，出現錯誤:

/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFReadDirectory@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFWriteEncodedStrip@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFIsTiled@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFOpen@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFReadEncodedStrip@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFSetField@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFWriteScanline@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFGetField@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFScanlineSize@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFNumberOfStrips@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFSetWarningHandler@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFSetErrorHandler@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFReadEncodedTile@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFReadRGBATile@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to TIFFClose@LIBTIFF_4.0' /usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference toTIFFRGBAImageOK@LIBTIFF_4.0'
/usr/local/lib/libopencv_imgcodecs.so.3.1.0: undefined reference to `TIFFReadRGBAStrip@LIBTIFF_4.0'
collect2: error: ld returned 1 exit status
tools/CMakeFiles/compute_image_mean.dir/build.make:134: recipe for target 'tools/compute_image_mean' failed
make[2]: *** [tools/compute_image_mean] Error 1
CMakeFiles/Makefile2:473: recipe for target 'tools/CMakeFiles/compute_image_mean.dir/all' failed
make[1]: *** [tools/CMakeFiles/compute_image_mean.dir/all] Error 2
Makefile:127: recipe for target 'all' failed
make: *** [all] Error 2

同樣根據 error 1 的參考資料：https://github.com/BVLC/caffe/issues/4436。在 CMakeCache.txt 裡面發現：WITH_TIFF=ON, BUILD_TIFF=OFF。看起來原本 cmake 就有偵測到系統的 libtiff，因此預設不編譯 tiff。既然這樣，所以解決方法就是在 cmake 時，增加參數 -D BUILD_TIFF=ON。

Error 3

OpenCV 已經編譯完成，但原本的程式重新編譯時出現:

/usr/bin/ld: cannot find -lippicv

根據查到的資料，解決方法就是在編譯 OpenCV 時，cmake 階段增加 -D WITH_IPP=ON。

System environment

兩套環境：

Ubuntu 16.04 with Nvidia GeForce GTX 970
Ubuntu 14.04 with Nvidia GeForce GT 620 OEM

第一套環境是從 OS 開始安裝; 第二套是一個已經存在的環境，只是再重新編譯 OpenCV (為了解決 TIFF 問題)。

其他的系統資訊：

OpenCV: 3.2
CUDA: 8.0
Matlab: R2015b (or Octave 4.2)
Nvidia driver: 375
Java:
- Oracla Java 8 (on site 1)
- Oracle Java 7 (on site 2)

Installation

以下安裝步驟是以 site 1 為主 (Ubuntu 16.04)。

Install Nvidia driver and Cuda

Install Nvidia driver

sudo add-apt-repository ppa:graphics-drivers/ppa
sudo apt update
sudo apt install nvidia-375

Install Cuda 8.0

根據你的平台，按照官方的指示選擇：

Cuda Installation

然後下載 deb 安裝檔並依照指示進行安裝：

wget https://developer.download.nvidia.com/compute/cuda/repos/ubuntu1604/x86_64/cuda-repo-ubuntu1604_8.0.61-1_amd64.deb
sudo dpkg -i cuda-repo-ubuntu1604_8.0.61-1_amd64.deb
sudo apt update
sudo apt install cuda

Install Java (Optional)

安裝步驟：

sudo add-apt-repository ppa:webupd8team/java
sudo apt update
sudo apt install oracle-java8-installer ant
export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-8-oracle

Install Matlab

Matlab 是要版權的，因此這裡不再贅述。本文是安裝 Matlab R2015b。裝完之後，將 Matlab 的環境設定到 ~/.bashrc 中。例如：

export PATH="$PATH:/usr/local/MATLAB/R2015b/bin"
export LD_LIBRARY_PATH="$LD_LIBRARY_PATH:/usr/local/MATLAB/R2015b/bin/glnxa64"
export C_INCLUDE_PATH="$C_INCLUDE_PATH:/usr/local/MATLAB/R2015b/extern/include"
export LIBRARY_PATH="$LIBRARY_PATH:/usr/local/MATLAB/R2015b/bin/glnxa64"

然後套用新的設定:

source ~/.bashrc

Compile and Install OpenCV 3.2

準備編譯環境

安裝相依性軟體：

sudo apt install build-essential cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev python-dev python-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev libpng-dev libtiff-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev

下載原始碼：

cd ~
git clone https://github.com/opencv/opencv.git
cd opencv/
git checkout 3.2.0

編譯 OpenCV

mkdir ~/opencv/build
cd ~/opencv/build
cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE=Release -D CMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local -DWITH_IPP=ON -BUILD_TIFF=ON ..
make -j4 1> /dev/null

編譯完成後，接下來要進行安裝。個人習慣是產生 deb 檔，然後利用 dpkg 安裝 opencv，好處是 package 上的管理方便 (升級/移除…等)。不喜歡這種方式的人，可以直接下指令 sudo make install 就安裝完畢了

安裝 OpenCV (with dpkg)

使用 checkinstall 產生 deb 檔，以方便日後的管理：

(under ~/opencv/build directory)

sudo checkinstall --install=no

checkinstall 預設在產生 deb 檔之後會順便安裝。不過，個人習慣是先加上 --install=no，然後在 deb 檔產生之後再手動安裝。

Make OPENCV deb with checkinstall (圖片忘了加上 –install=no)

一開始先輸入 package 的介紹。接下來會跳出一個列表，輸入 0 ~ 13 的數字去修改資訊：

Make OPENCV deb with checkinstall

然後按下 ENTER 開始建立 deb 檔。完成之後，在 ~/opencv/build 會看到 deb 檔，例如: opencv_3.2.0-1_amd64.deb (名稱會依據你在 checkinstall 時輸入的資訊而不同)。執行 dpkg 指令進行安裝:

sudo dpkg -i opencv_3.2.0-1_amd64.deb

Reference

Graphics issues after/while installing Ubuntu 16.04/16.10 with NVIDIA graphics - AskUbuntu
CUDA Toolkit Download - Nvidia
compiling code with opencv - /usr/bin/ld: cannot find -lippicv - Stack Overflow
Installation in Linux - OpenCV 3.2.0
Error in installing Caffe with OpenCV 3.1.0 on Ubuntu 16.04 - Github

Build OpenCV 3.2 with CUDA 8.0 and Matlab on Ubuntu 16.04/14.04