Android下OpenCV的環境搭建

目錄(?)[-]

1. 前言
2. 系統環境
3. 相關工具
4. Android ADT環境搭建
   1. Android SDK環境變量的配置
   2. Android NDK的安裝與配置
5. OpenCV for Android 環境搭建
6. 基於SDK的OpenCV開發
7. 基於NDK的OpenCV開發
   1. Android上層程序的編寫
      1. 來自CODE的代碼片 activity_mainxml
      2. 來自CODE的代碼片 MainActivityjava
      3. 來自CODE的代碼片 ImageProcjava
   2. 生成C頭文件
   3. 底層C程序的編寫
      1. 來自CODE的代碼片 Androidmk
      2. 來自CODE的代碼片 Applicationmk
      3. 來自CODE的代碼片 ImageProccpp
   4. 編譯和運行程序
8. 總結

   前言

       最近須要在Android移動設備上進行OpenCV開發，搭建環境是第一步，我在網上看了n個相關的中文和英文的教程，終於成功搭建環境，如今跟你們分享一下成果，但願爲你們減小沒必要要的困惑和麻煩。

   系統環境

       win7/win8(注:個人系統是win8專業版)

   相關工具

   1.Android ADT Bundle for Windows(注: 我下的是adt-bundle-windows-x86_64-20131030)
   下載地址：https://developer.android.com/sdk/index.html?hl=sk
   2.Android NDK(注:我下的是android-ndk-r8e-windows-x86_64)
   下載地址：https://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html
   3.OpenCV for Android(注:我下的是OpenCV-2.4.8-android-sdk)
   下載地址：http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-android/

   Android ADT環境搭建

       在下面的操做前，保證你的PC機上已經安裝了JDK，關於JDK的安裝及其環境變量的配置，在此再也不介紹，網上資料不少。

   解壓下載的Android ADT Bundle for Windows到某一目錄下，我解壓在D:\MySoftware目錄下。

   Android SDK環境變量的配置

           打開 計算機->屬性->高級系統設置->高級->環境變量，在系統變量欄目下新建「ANDROID_SDK_HOME」變量，變量值爲adt-bundle-windows目錄下sdk目錄的路徑，個人是"D:\MySoftware\adt-bundle-windows-x86_64-20131030\sdk",如圖：

       在Path變量值中添加"%ANDROID_SDK_HOME%\tools;%ANDROID_SDK_HOME%\platform-tools"

   進入cmd命令窗口，檢查SDK是否安裝成功。
   運行 android –h 若是有下面的輸出，代表安裝成功：

         打開%ANDROID_SDK_HOME%\eclipse下的eclipse.exe，如今進行本身的安卓開發之旅了。

   Android NDK的安裝與配置

      將下載下來的Android NDK解壓到某一目錄，這裏我解壓到的目錄是「D:\MySoftware」。

   打開%ANDROID_SDK_HOME%\eclipse下的eclipse.exe，在eclipse中，選擇windows->Preference->Android->NDK，而後添加剛纔解壓的NDK目錄的路徑，如圖：

   點擊"ok"按鈕，至此NDK環境搭建完成。

   OpenCV for Android 環境搭建

       解壓下載的OpenCV for Android到某一目錄下。我解壓到的目錄是「D:\MySoftware」。將解壓後的目錄下的sdk（個人是:D:\MySoftware\OpenCV-2.4.8-android-sdk\sdk）目錄拷貝到你的android的workspace目錄下，更名爲：OpenCV-SDK(也能夠改爲其它名)。

       在eclipse中，選擇File->import,選擇Existing project into Workspace:

       選擇「next」，而後以下圖，選擇OpenCV-SDK目錄的路徑：

   點擊「Finish」完成。

   基於SDK的OpenCV開發

       這種情形下，咱們能夠直接調用android爲咱們封裝好的openCV接口進行開發，咱們只須要上面的OpenCV for Android環境就能夠進行開發。

       在eclipse中，選擇File->import,選擇Existing project into Workspace，選擇...\OpenCV-***-android-sdk\sample(個人是D:\MySoftware\OpenCV-2.4.8-android-sdk\samples)目錄下的「OpenCV Tutorial 1 - Camera Preview」：

       點擊「Finish」完成。此時工程會報錯，需進行以下操做：

       選中工程，右擊選擇Properties,而後在左邊選擇Android,在Project build target欄中選擇一個:

       在Library欄目中選擇"add"，增長OpenCV類庫:

       選中OpenCV Library,點擊OK

       點擊ok完成操做，此時你會發現項目再也不報錯。

       若是此時依然出現錯誤，多是項目太舊，與新的target不太兼容的緣故，此時按如下操做應該能解決問題：

       選中項目，右鍵選擇build path->configure build path...

       選中Android Dependencies和 Android Private Libraries,點擊「Remove」進行刪除。點擊「OK」完成。

       此時選中工程，右鍵選擇 Android tools->fix project properties。錯誤消失。

   你可使用真機或模擬器運行運行該程序，這是個基於openCV的攝像頭調用程序。須要注意的是，在運行前你須要安裝OpenCV_***_Manager_**_*.apk，不然opencv應用將會由於沒法加載opencv類庫而沒法運行。OpenCV_***_Manager_**_*.apk存在於...\OpenCV-***-android-sdk\apk(個人是D:\MySoftware\OpenCV-2.4.8-android-sdk\apk)目錄下。我安裝的是「OpenCV_2.4.8_Manager_2.16_armeabi.apk」。

       固然，你也能夠本身新建android工程，而後按上述方法進行openCV庫的引用，而後調用相關接口，進行本身的項目開發。

       然而android只是對openCV的部分進行了封裝，有許多openCV的功能並無被封裝，因此要實現不少複雜的功能還必須用C/C++進行實現，這就是咱們下面要介紹的方式。

   基於NDK的OpenCV開發

   下面我將以一個實例向你們展現基於NDK的OpenCV開發。

       新建android工程NdkOpenCV,將一張圖片添加到資源文件，並命名爲"test.jpg"，按上面所示將OpenCV Library添加到工程中。

   Android上層程序的編寫

   1. activity_main.xml

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:orientation="vertical"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent" >
    
    <Button 
        android:id="@+id/btn"
        android:layout_width="fill_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="@string/app_name"/>
    
    <ImageView
        android:id="@+id/image_view"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:contentDescription="@string/app_name"/>


</LinearLayout>

 

2. MainActivity.java

package my.example.ndkopencv;


import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;
import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;
import org.opencv.android.OpenCVLoader;
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.graphics.Bitmap.Config;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;


public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener{


    private Button btnProc;
    private ImageView imageView;
    private Bitmap bmp;
    
    //OpenCV類庫加載並初始化成功後的回調函數，在此咱們不進行任何操做
     private BaseLoaderCallback  mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {
        @Override
        public void onManagerConnected(int status) {
            switch (status) {
                case LoaderCallbackInterface.SUCCESS:{
                    System.loadLibrary("image_proc");
                } break;
                default:{
                    super.onManagerConnected(status);
                } break;
            }
        }
    };
    
    @Override
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        btnProc = (Button) findViewById(R.id.btn);
        imageView = (ImageView) findViewById(R.id.image_view);
        //將測試圖片加載程序中並進行顯示
         bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);
        imageView.setImageBitmap(bmp);
        btnProc.setOnClickListener(this);
    }


    @Override
    public void onClick(View v) {
         
        int w = bmp.getWidth();
        int h = bmp.getHeight();
        int[] pixels = new int[w*h];     
        bmp.getPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);
        int[] resultInt = ImageProc.grayProc(pixels, w, h);
        Bitmap resultImg = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.ARGB_8888);
        resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0, w, h);
        imageView.setImageBitmap(resultImg);    
    }
    
    @Override
    public void onResume(){
        super.onResume();
        //經過OpenCV引擎服務加載並初始化OpenCV類庫
        OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_3, this, mLoaderCallback);
    }
}

3. ImageProc.java

package my.example.ndkopencv;


public class ImageProc {
    public static native int[] grayProc(int[] pixels, int w, int h);
}

生成C++頭文件

打開cmd，進入android工程所在的目錄下的bin/classes目錄下，執行javah ****.ImageProc命令：

     在F:\MyCode\android\NdkOpenCV\bin\classes目錄下多了個my_example_ndkopencv_ImageProc.h文件，將該文件重命名爲ImageProc.h。

底層C++程序的編寫

在項目中創建jni文件夾，將上面生成的ImageProc.h文件移動到jni文件夾下。而後分別新建Android.mk，Application.mk，ImageProc.cpp文件，這三個文件內容以下：

1.Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
include ../OpenCV-SDK/native/jni/OpenCV.mk
LOCAL_SRC_FILES  := ImageProc.cpp
LOCAL_MODULE     := image_proc
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

代碼說明：

第一行：指明當前編譯路徑；

第二行：清空變量；

第三行：將OpenCV類庫中的編譯文件包含進來，如此一來在咱們的工程中便可使用OpenCV類庫；

第四行：指定須要編譯的C++源文件；

第五行：指定編譯生成的類庫名稱；

第六行：調用命令將源文件編譯爲靜態庫。

2.Application.mk

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
APP_ABI := armeabi-v7a
APP_PLATFORM := android-8

3.ImageProc.cpp

#include <ImageProc.h>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <string>
#include <vector>


using namespace cv;
using namespace std;


JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_my_example_ndkopencv_ImageProc_grayProc(JNIEnv* env, jclass obj, jintArray buf, jint w, jint h){
    jint *cbuf;
    cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false);
    if(cbuf == NULL){
        return 0;
    }


    Mat imgData(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);


    uchar* ptr = imgData.ptr(0);
    for(int i = 0; i < w*h; i ++){
        //計算公式：Y(亮度) = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B
        //對於一個int四字節，其彩色值存儲方式爲：BGRA
        int grayScale = (int)(ptr[4*i+2]*0.299 + ptr[4*i+1]*0.587 + ptr[4*i+0]*0.114);
        ptr[4*i+1] = grayScale;
        ptr[4*i+2] = grayScale;
        ptr[4*i+0] = grayScale;
    }


    int size=w * h;
    jintArray result = env->NewIntArray(size);
    env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf);
    env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);
    return result;
}

 

上面操做完成後，選中工程，右鍵選擇Android tools->add native support...

點擊「Finish」完成。

而後選中工程，右鍵選擇properties,在左側選擇C/C++ General->Paths and Symbols.

在右側選擇"Add",而後選擇File System,選擇OpenCV-SDK所在目錄下的「native\jni\include」路徑，並選擇「ok」：

點擊「ok」，完成。

編譯和運行程序

如今運行程序，eclipse會先調用ndk-build對C++程序進行編譯，若是你使用的是NDK8以上的版本，當前可能會出現以下信息：

Android NDK: WARNING:jni/Android.mk:detection_based_tracker: non-system libraries in linker flags: -lopencv_java
Android NDK:     This is likely to result in incorrect builds. Try using LOCAL_S

這是NDK9目前的問題（當前最新版本是android-ndk-r9d-windows-x86_64），但願在從此可以改進，這也正是我爲何要用NDK8的緣由。

點擊「NdkOpenCV」按鈕，對比兩張圖：

至此，Android下OpenCV的環境搭建已經完成。

總結

     在此須要說明一下，傳統的編譯底層C++方法是經過在Cygwin中進行的，因爲新版ADT和NDK給咱們帶來的便捷，咱們能夠不安裝Cygwin進行android下的openCV開發。若是你想了解Cygwin下編譯上述程序的方法，我會在從此的博客中爲你們介紹。