SIFT和SURF: "module 'cv2.cv2'没有属性'xfeatures2d'"设置OPENCV_ENABLE_NONFREE CMake ==>解决方案OpenCV 3和OpenCV 4

Question

我尝试在安装了opencv-contrib-python的OpenCV 3和OpenCV 4版本中使用SIFT和SURF功能：

pip install opencv-contrib-python

我尝试了版本3.4.3、3.4.9和4.1.0，但出现了相同的问题：

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，它能够正常工作。

那么如何让SIFT和SURF在不同版本的OpenCV中正常工作呢？谢谢。

欢迎提供详细的解释。

- RashidLadj_Winux

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我不明白，这里的问题是什么？SO是一个问答网站，而不是论坛，你似乎在将其用作论坛，这是不正确的。你可以回答自己的问题，但首先必须提出一个问题，然后在下面的答案框中回答它。 - Dr. Snoopy

谢谢您的回复。我会立即进行更正。 - RashidLadj_Winux

Answer 1

已经有两年了，我看到关于SIFT和SURF的同一主题多次出现，这给一些人带来了问题。总会有一个帖子涉及这两个。

首先，您需要明白一些事情： OpenCV是一个开源库，实现了研究人员设计的算法，其中一些算法可以免费使用，无论是个人还是商业用途，其他算法则仅限于个人使用。

从OpenCV的版本开始解释：opencv2 -> opencv3 -> opencv4 -> 新版本的opencv

• 我们不会讨论opencv 2（我猜现在几乎没有人使用它）。您需要记住的唯一一件事是SIFT和SURF的工作正常。
• 自OpenCV3发布以来，OpenCV 3的默认安装中已删除了SIFT和SURF的实现，OpenCV 4也是如此。

移除SIFT和SURF的原因是因为OpenCV称之为“非免费”算法。SIFT和SURF都是专有的和受专利保护的算法，这意味着您在商业算法中使用它们必须技术上获得许可（但是，它们对于学术和研究目的是免费的）。

因此，OpenCV决定将专利算法（具有实验性实现）移动到名为"opencv_contrib"的软件包中。这意味着可以访问SIFT和SURF。

• Case of OpenCV in C++: you have to compile and install OpenCV from source with opencv-contrib support enabled. (We will see this later)

• Case of OpenCV in python: you need to install via pip the opencv-contrib-python package as follows:

  pip install opencv-contrib-python
  

然而，在一些版本的OpenCV 3中（在Python中出现问题的那个版本），SIFT和SURF算法都不能工作，你会遇到这个错误：“module'cv2.cv2'has no attribute'xfeatures2d'”。 我可以给你一个解释（这是我的个人意见），但在此之前，你应该知道OpenCV python包是通过编译OpenCV源码构建的。Python包是Wheel类型文件，因此扩展名为“.whl”。 因此，当你执行**pip install opencv-python**时，实际上会咨询https://pypi.org/project/opencv-python/#files，它将选择与你的配置（操作系统以及python版本）相对应的wheel文件，opencv-contrib-python的链接如下https://pypi.org/project/opencv-contrib-python/#files。 那么为什么不是所有版本的OpenCV都能使用SIFT和SURF呢？ 假设1：在编译源代码和构建opencv-contrib-python包时，开发人员忘记激活额外的模块和非免费算法。但由于这个问题不仅存在于一个版本中，而是存在于十个版本中，这产生了第二个假设。 假设2：这是有意为之的，但为什么？ 注意：这只是我的观点，如果有人知道确切的原因，请与我们分享。 版本历史和操作：从SIFT和SURF开始。 1-对于SIFT（已测试）：

sift = cv2.sift_create() # work in:
# 3.4.11, 4.4.0, 4.5.x, 4.6.0 ==> 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
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（未全部测试））：

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, 4.5.x, 4.6.0

解决方案： 1- 如果您只是寻找一点帮助而不是每次发布相同的问题，则最简单的解决方案是将openCV版本降级到版本3.4.2.17（如果您只需要SIFT和SURF，只需使用pip install即可），因为从版本3.4.3开始出现了问题。

2- 如果您需要特定版本，且知道这是与SIFT或SURF有关的问题，则可以通过从源代码安装启用opencv-contrib和非免费算法的OpenCV来进行更正。这里有一个需要跟随的教程：教程 要编译启用opencv-contrib和非免费算法的OpenCV，您需要以下内容：

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 ..

已在Python 3.6.9下测试了OpenCV 3.4.9（适用于SIFT和SURF），请放心使用。

所有现有的OpenCV 3和4版本都可以在Releases中找到。

所有OpenCV3版本 >= 3.4.11都包含免费版的SIFT。

所有OpenCV4版本 >= 4.4.0都包含免费版的SIFT。

- RashidLadj_Winux