配置SOLOV2_ncnn相关环境并运行Demo

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  今天最开心的事情是终于在Windows环境下运行起来Github上这个项目的Demo，对于我一个电脑小白而言那背后的可都是泪呀TAT，因此有必要记录一下整个流程以方便其他人的需要~

  简述一下相关背景：ncnn是一个前向神经网络框架，由纯C++实现所实现。而SOLOV2是一个快速的实例分割算法，关于什么是实例分割，可参考图像处理的相关文章。此外，笔者的相关环境配置一并列举于此处，方便读者参考：

环境 版本
Windows 10 专业版 20H2
Visual Studio 2019 Community Edition
16.11.31702.278
OpenCV 3.4.5
CMake 3.21.3
ncnn Release 2c4ae09604
即目前的lateset release(20210720)

01 ncnn编译

  理论上来讲，根据自身的需求直接使用release下官方的预编译静/动态库应该不会出现错误，然而笔者在实际配置项目时，添加了ncnn.lib这一附加依赖项后，在运行中依旧会产生Vulkan相关报错，如图所示：

vulkan报错

  推测可能为官方打包的库中默认调用了VulkanSDK与glslang这一submoudle，因此我们需要自己来对ncnn打包了。

  在使用VS 2019命令行编译ncnn的过程中，也同样遇到了这样或那样的问题，不过所幸被Github上这条issue解决了，大体上只要按照issue作者提示的操作就不会出现问题。

  首先在开始菜单下找到Visual Studio 2019的文件夹，打开x64 Native Tools Command Prompt这个VS 2019的命令行工具。

操作步骤

  下载 protobuf 3.4.0 的源码（不知道其它版本是否可行），解压，编译ncnn前需要编译protobuf。

Command Prompt
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// 进入protobuf-3.4.0文件夹
cd protobuf-3.4.0

// 新建build-vs2019文件夹并跳转进入
mkdir build-vs2019
cd build-vs2019

// cmake -DCMAKE_BUILD_TYPE参数也可设为debug，但总之要前后一致
cmake -G"NMake Makefiles" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=%cd%/install ^
    -Dprotobuf_BUILD_TESTS=OFF ^
    -Dprotobuf_MSVC_STATIC_RUNTIME=OFF ../cmake
    
nmake
nmake install

// 返回上级文件夹，即protobuf-3.4.0文件夹之外
cd ..
cd ..

  通过git克隆ncnn的源码并编译ncnn：

提示：请务必注意路径问题！

Command Prompt
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// 克隆远端仓库代码，放在ncnn文件夹下
git clone https://github.com/Tencent/ncnn.git

// 进入ncnn文件夹
cd ncnn

// 拉取submodule
git submodule update --init

// 新建build-vs2019文件夹并跳转进入
mkdir build-vs2019
cd build-vs2019

// 同上，-DCMAKE_BUILD_TYPE参数也可设为debug
cmake -G"NMake Makefiles" -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=%cd%/install ^

// 更改为自己电脑上Protobuf对应文件夹所在的路径，注意：请务必改为绝对路径而不是相对路径！
    -DProtobuf_INCLUDE_DIR=E:/Project/protobuf-3.4.0/build-vs2019/install/include ^
    -DProtobuf_LIBRARIES=E:/Project/protobuf-3.4.0/build-vs2019/install/lib/libprotobuf.lib ^
    -DProtobuf_PROTOC_EXECUTABLE=E:/Project/protobuf-3.4.0/build-vs2019/install/bin/protoc.exe ^
// 更改为自己电脑上OpenCV3.4.5对应文件夹所在的路径，依然是注意绝对路径的问题
	-DOpenCV_DIR=E:/opencv/build/x64/vc15/lib ..
	
nmake
nmake install

// 返回上级文件夹，即ncnn文件夹之外
cd ..
cd ..

  至此，运行此项目demo的环境构建工作就做好了，接下来就可以准备开始调试SOLOv2 ncnn的项目。

02 项目调试

  与上一步相同，首先需要使用获得一份源码：

Command Prompt
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git clone https://github.com/DayBreak-u/SOLOV2_ncnn.git

  根据项目主页的README.md，执行前三行代码：

Command Prompt
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cd ncnn

mkdir build
cd build 
cmake ..

  如果存在报错信息如CMake Error at CMakeLists.txt:xx (find_package):Could not find module FindOpenCV.cmake or a configuration file for package OpenCV.则是没有寻找到OpenCV的CMake文件，可在文件中添加一行set(OpenCV_DIR E:/opencv/build/x64/vc15/lib) （请替换为自己OpenCV的路径）或者是配置OpenCV_DIR这一环境变量即可。提示-- Configuring done、-- Generating done时即意味着项目解决方案的成功生成。

  下载模型权重：

链接: https://pan.baidu.com/s/1W1AiKdI4JJq2LW50uGOVng 密码: phh8

  在Windows环境下，由于没有Linux下的GNU Make，所以我们直接用VS来编译代码：

VS配置ncnn和opencv环境

  点击项目->属性->VC++目录，在Release配置、x64平台下，根据自己目录的实际情况添加以下路径至包含目录：

注意：如果前文中您将protobuf、ncnn的源码编译为debug版本，则此处也要将其改为debug配置。

  E:\opencv\build\include
  E:\opencv\build\include\opencv
  E:\opencv\build\include\opencv2
  E:\Project\ncnn\build-vs2019\install\include
  E:\Project\ncnn\build-vs2019\install\include\ncnn

  同样，在库目录 中根据自身情况添加以下路径：

  E:\opencv\build\x64\vc15\lib
  E:\Project\ncnn\build-vs2019\install\lib

  在链接器->输入中加入ncnn.lib、opencv_world345.lib这两个附加依赖项就可以进行下一步操作了。

修改代码

  为方便运行demo查看效果，我对其进行了一定修改，以solov2.cpp为例（才不是我没有测试过solov2_fast.cpp的原因呢，哼o(~ヘ~o#)）：

  根据前文下载的模型权重存储路径修改权重读取位置：

修改代码

  注释并重写main函数：

solov2.cpp
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int main() {

    const char* imagepath = "E:/Project/SOLOV2_ncnn/imgs/horses.jpg";

    cv::Mat m = cv::imread(imagepath, 1);
    if (m.empty()) {
        fprintf(stderr, "cv::imread %s failed\n", imagepath);
        return -1;
    }

    std::vector <Object> objects;
    detect_solov2(m, objects);

    draw_objects(m, objects);

    return 0;
}

  程序生成的结果result.png默认放在项目build文件夹下，如果您想要直观地看见程序运行的效果，可以将main函数上方原作者注释掉的两行代码取消注释：
  // cv::imshow("image", image);
  // cv::waitKey(0);

运行代码

  做完上述操作后，在解决方案资源管理器中右键我们修改代码后的solov2并设为启动项目：

修改代码

  然后点击本地Windows调试器编译并运行程序。一般情况下，我们的solov2.exe就成功生成了。如果控制台打开提示找不到 opencv_world345.dll，就在../opencv/build/x64/vc15/bin文件夹下拷贝一份放在../SOLOv2_ncnn/build/Release下，该文件夹也是solov2.exe所在的地方。

  运行窗口如图：

运行窗口

  运行效果如图：

运行效果1

运行效果2