Ubuntu 14.04 Qt5 使用 GDB-ImageWatch 插件断点查看 opencv cv::Mat 矩阵

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作者：宋洋鹏（youngpan1101）
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简介

借助 GDB-ImageWatch 插件可以在断点调试过程中查看 cv::Mat 矩阵各像素值，windows 系统下的 visual studio IDE 也有该插件的相关教程，可参考【VS2013中 Image Watch 插件的使用(OpenCV)】，这里介绍如何在 ubuntu 上通过 qt 5 来调用该插件，以方便做图像处理方面的断点调试。

安装 Qt creator 5.4.2

【ref_1】

查看操作系统位数
```
$ sudo uname -m
```
若显示 i686，表示 32 位操作系统；显示 x86_64，表示 64 位操作系统。
下载安装文件
- 本系统是 64 位操作系统，下载对应的离线安装文件
  【qt_download_link】【Baidu_Yun: qt-opensource-linux-x64-5.4.2.run】
- 修改权限
```
$ chmod u+x qt-opensource-linux-x64-5.4.2.run
```
- 通过命令安装
```
$ ./qt-opensource-linux-x64-5.4.2.run
```
- 然后弹出图形安装界面，自定义安装位置，其他的选择默认的安装即可。
- 安装完成之后，可能缺少构建套件
```
$ sudo apt-get install g++ vim make cmake 
```

安装 GDB-ImageWatch 插件

【Github: gdb-imagewatch】

运行环境

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- ubuntu 14.04
- qt creator 5.4.2
- gdb 自带的 7.7.1
插件依赖项安装
```
$ sudo apt-get install libpython3-dev libglew-dev python3-numpy python3-pip qt-sdk texinfo libfreetype6-dev libeigen3-dev
```
安装过程中可能会出现因为软件源的问题无法正常完成安装，我原来163的源就会出现不能正常安装的问题，然后换了 tsinghua 的源，重新运行上面的命令即可。
克隆安装包到自定义路径下【Baidu_Yun_Download】：
```
$ git clone https://github.com/csantosbh/gdb-imagewatch
```

编译 image-watch

$ cd <dir-to-gdb-imagewatch>
$ mkdir build 
$ cd build
$ qmake ..
$ make -j4

make 过程中会出现下面的错误：

修改 [dir-to-gdb-imagewatch]/src/buffer.cpp 文件：

  Line 8: constexpr float Buffer::no_ac_params[8] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0, 0, 0, 0};
  改成
          const float Buffer::no_ac_params[8] = {1.0, 1.0, 1.0, 1.0, 0, 0, 0, 0};

继续运行 make 命令

$ make -j4
$ make install

建立 cmake 测试工程

CMakeLists.txt （这里使用的是 OpenCV 3.2 ，安装教程可参考【 Ubuntu 14.04 安装 OpenCV-3.2.0】）

    # 声明要求的　cmake 最低版本
    cmake_minimum_required(VERSION 2.8)

    # 声明一个　DisplayImage　工程
    project( DisplayImage )

    # 设置编译模式　(Debug/Release/...)
    set(CMAKE_BUILD_TYPE "Debug")

    # 寻找OpenCV库
    find_package( OpenCV 3.2 REQUIRED )

    # 添加头文件
    include_directories( ${OpenCV_INCLUDE_DIRS} )

    # 生成可执行二进制文件
    add_executable( DisplayImage DisplayImage.cpp )

    # 链接OpenCV库
    target_link_libraries( DisplayImage  ${OpenCV_LIBS} )

DisplayImage.cpp

 #include <opencv2/core/core.hpp>
 #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>
 #include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>

 #include <iostream>

 using namespace std;
 using namespace cv;

 int main(int argc, char** argv)  
 {        
     cv::Mat matTmp = cv::imread("../xiaowu_robot.jpg");
     // 若读入的是 16 位的 png 深度图，则用下面的 cv::imread 加载方式
     //cv::Mat matTmp = cv::imread("../xiaowu_robot.png", CV_LOAD_IMAGE_UNCHANGED);

     cv::namedWindow("Image", 1);

     if(matTmp.empty()){
         std::cout << "can not load image" << std::endl;
         return -1;
     }

     cv::imshow("Image", matTmp);

     cv::waitKey(0);

     return 1;
}

编译，运行

$ cd build
$ cmake ..
$ make 
$ sudo ./DisplayImage

将工程导入 Qt Creator 并使用 ImageWatch 进行调试

打开工程（选中该工程的 CMakeLists.txt ，点击 Open）
设定用于编译的 build 文件夹路径
设定 cmake 构建过程中的形参（因为 CMakeLists.txt 文件里有 set(CMAKE_BUILD_TYPE “Debug”) ，这里的 Auguments 可以不填，否则需要输入 -DCMAKE_BUILD_TYPE=DEBUG ）
菜单栏 >> Tools >> Options >> Debugger >> GDB >> Extra Debugging Helpers 设定（文件是之前 ImageWatch 插件 build 文件夹下的 gdb-imagewatch.py）
放置断点，进行调试
cv::Mat 矩阵的 RGB 是以 BGR 进行存储的，gdb-ImageWatch 断点加载的图像是按 BGR 来显示的，所以和原图会有色差。
若 Qt Creator 运行带参数的程序（下图的设置表示输入： $ ./DisplayImage text_for_test）
基本的调试操作到此结束。

使用桌面快捷方式开启 QtCreator

创建 startQt.sh 脚本（本系统的密码是 “12345”）【具体命令解释参考：Linux expect 用法】

 #!/usr/bin/expect
 set timeout 5
 spawn sudo /home/hwj/IDE/Qt5.4.2/Tools/QtCreator/bin/qtcreator
 expect "password"
 send "12345\r"
 interact

赋予脚本文件执行权限
```
$ sudo chmod +x startQt.sh
```

使用命令行创建桌面快捷方式

在 /usr/share/applications 创建 QtCreator_5.4.2.desktop（Exec=/home/hwj/IDE/Qt5.4.2/startQt.sh 就是前面新建的 startQt.sh 的路径，这里推荐 icon 制作网站）
[Desktop Entry]
Encoding=UTF-8
Name=QtCreator_v5.4.2
Comment=QtCreator IDE
Exec=/home/hwj/IDE/Qt5.4.2/startQt.sh
Icon=/home/hwj/IDE/Qt5.4.2/QtCreator_5.4.2-2.ico
Terminal=false
StartupNotify=true
Type=Application
Categories=Application;

开启 QtCreator
- 键盘 WIN 键，然后搜索 QtCreator_v5.4.2 并将其图标拖拽到桌面即可。
- 双击图标就可以打开 QtCreator， enjoy it!