筛选和冲浪：设置 OPENCV_ENABLE_NONFREE CMake ==> 解决方案 OpenCV 3 和 OpenCV 4

Question

我尝试将 SIFT 和 SURF 函数与 OpenCV 3 和 openCV 4 的某些版本（在安装 opencv-contrib-python 之后）一起使用：

pip install opencv-contrib-python

我尝试版本 3.4.3 和 3.4.9 和 4.1.0，但有同样的问题：

sift = cv2.xfeatures2d.SIFT_create()
surf = cv2.xfeatures2d.SURF_create()
==> error: (-213: The function / feature is not implemented) This algorithm is patented and is excluded in this configuration; 
Set OPENCV_ENABLE_NONFREE CMake option and rebuild the library in function 'create'

但在 3.4.2 版本中，它工作正常。

那么如何让 SIFT 和 SURF 在不同版本的 OpenCV 中工作呢？谢谢你。

欢迎详细解释

Answer 1

已经两年了，我看到同一个主题在SIFT和SURF上多次挂起，这给某些人带来了问题。总是有关于这两个的帖子。

首先，你需要了解一点： OpenCV是一个开源库，它实现了研究人员设计的算法，其中一些算法无论是个人还是商业用途都可以免费使用，而另一些则可以免费供个人使用。

根据 OpenCV 的版本，从一个小解释开始：opencv2 -> opencv3 -> opencv4 -> new_versions of opencv

• 我们不打算谈论opencv 2（我想现在几乎没有人使用它）。在此版本中，您唯一需要记住的是SIFT和SURF运行良好。
• 自OpenCV3发布以来，SIFT和SURF实现已从OpenCV 3的默认安装中删除，OpenCV 4 也是如此。

删除SIFT和SURF的原因是因为 OpenCV 称之为“非自由”算法。SIFT和SURF是（夏季）专有和专利算法，这意味着您必须在技术上获得在商业算法中使用它们的许可（但是，它们可免费用于学术和研究目的）。

出于这个原因，OpenCV决定将获得专利的算法（带有实验性实现）转移到名为“opencv_contrib”的包中。这意味着访问 SIFT 和 SURF。

• C++ 中的 OpenCV 案例：您必须在启用 opencv-contrib 支持的情况下从源代码编译和安装OpenCV。（我们稍后会看到）

• python中的OpenCV案例：需要通过pip安装opencv-contrib-python包如下：

  pip install opencv-contrib-python
  

但是，在OpenCV 3 的某些版本中（您在 python 中遇到问题的版本），SIFT和SURF算法都不想工作，并且您会收到此错误："module 'cv2.cv2' has no attribute 'xfeatures2d' ”.

我可以给你一个解释（这是我自己的观点），但在此之前你应该知道 OpenCV python 包是通过编译OpenCV 源代码构建的。Pythons 包是 Wheel 类型的文件，所以扩展名为“.whl”。

所以当你做 ** pip install opencv-python ** 时，你实际上会参考这个https://pypi.org/project/opencv-python/#files它将选择与你的配置相对应的轮文件（操作系统也是作为 python 的版本），对于 opencv-contrib-python 相同，其链接如下https://pypi.org/project/opencv-contrib-python/#files。

那么为什么SIFT和SURF不能在所有版本的 OpenCV 中工作呢？

假设 1：忘记在编译源代码和构建 opencv-contrib-python 包时激活额外的模块和开发人员的非自由算法。但是由于这个问题不仅出现在一个版本中，而是出现在十个版本中，这就产生了第二个假设。

假设2：这是故意的，但为什么呢？

注意：这只是我的意见，如果有人有确切的原因，请与我们分享。

版本历史和操作：来自SIFT和SURF。

1- 对于SIFT（已测试）：

sift = cv2.sift_create() # work in:
# 3.4.11, 4.4.0. ==> Sift became free since March 2020
sift = cv2.xfeatures2D.SIFT_create () # work in:
# 3.2.x, 3.3.x, 3.4.0, 3.4.1, 3.4.2, 3.4.10, 4.3.0, 4.4.0
sift = cv2.xfeatures2D.SIFT_create () # ==> Set OPENCV_ENABLE_NONFREE CMake option and rebuild the library in function 'create' (the versions where the problem is present)
# 3.4.3, 3.4.4, 3.4.5, 3.4.6, 3.4.7, 3.4.8, 3.4.9, 4.0.x, 4.1.x, 4.2.x

2- 对于SURF（假设（不是全部测试））：

SURF = cv2.xfeatures2D.SURF_create () # work in :
# 3.2.x, 3.3.x, 3.4.0, 3.4.1, 3.4.2
SURF = cv2.xfeatures2D.SURF_create () # ==> Set OPENCV_ENABLE_NONFREE CMake option and rebuild the library in function 'create' (the versions where the problem is present)
# 3.4.3, 3.4.4, 3.4.5, 3.4.6, 3.4.7, 3.4.8, 3.4.9, 3.4.10, 3.4.11, 4.0.x, 4.1.x, 4.2.x, 4.3.0, 4.4.0.

解决方案：

1- 在很多论坛中提到的最简单的解决方案（如果您正在寻找一点而不是每次都发布相同的问题）是将openCV 版本降级到版本3.4.2.17（如果您需要 SIFT 和 SURF 工作只是pip install），因为问题从3.4.3版本开始。

2-如果您需要一个特定版本，知道它是 SIFT 或 SURF 的问题，您可以通过安装 OpenCV 来纠正它，启用 opencv-contrib 和来自源的 NONFREE 算法。这是一个教程：教程

对于编译 OpenCV 启用 opencv-contrib 和 NONFREE 算法，您需要：

cmake -D CMAKE_BUILD_TYPE = RELEASE \ 
      -D CMAKE_INSTALL_PREFIX = /usr/local \ 
      -D INSTALL_PYTHON_EXAMPLES = ON \ 
      -D INSTALL_C_EXAMPLES = OFF \ 
      -D OPENCV_ENABLE_NONFREE = ON \ 
      -D OPENCV_EXTRA_MODULES_PATH=(Path_to_opencv-contrib)/opencv_contrib/modules \
      -D PYTHON_EXECUTABLE=~/.virtualenvs/(Python_environement)/bin/python \
      -D BUILD_EXAMPLES=ON ..

在 python 3.6.9 下用 opencv 3.4.9 测试（适用于 SIFT 和 SURF）

opencv 3 和 4 的所有现有版本都在这里发布

openCV3 >= 3.4.11 的所有版本都包含 SIFT 的免费版本

openCV4 >= 4.4.0 的所有版本都包含 SIFT 的免费版本