OpenCV for Andorid 的總結

時間 2019-12-05

標籤 opencv andorid 總結简体版

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Android 中寫的 JNI 如何調用 OpenCV ？
OpenCV 如何配置到 Linux 服務器上？

OpenCV for Android

若是想實現圖片的高斯模糊，圖片比較，人臉識別等算法，OpenCV 多是現成庫裏比較好的選擇。
使用 OpenCV 的優缺點：html

現成庫 C++ 調用，封裝很好，實現較爲簡單，上層 JNI 調用性能較好
失去 Java 的跨平臺特性

下邊咱們來看看在 Android 的 JNI 中如何使用 OpenCV ？java

一、下載 OpenCV for Android 的 SDK

OpenCV for Android SDKandroid

解壓後有：

apk：manger 的 apk，這種方法不須要導入 OpenCV 的 sdk ，但須要在安裝本身的apk外，還需安裝這裏邊的 manager 的 apk，體驗很差,不建議使用。
samples：樣例代碼
sdk：須要用到的 java 層或 jni 層的代碼

具體的 IDE 配置方法

Eclipse：http://docs.opencv.org/2.4/doc/tutorials/introduction/android_binary_package/dev_with_OCV_on_Android.html
Android Studio：如下重點來說

二、Android studio 配置

2.一、拷貝 native

將 OpenCV 中 sdk 目錄下的 native 全拷到項目根目錄下
新建 JNI Folder，並在目錄下建立倆個文件：Android.mk 和 Application.mk

創建在Project展開以下：c++

2.二、文件配置

Android.mkgit

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)


OpenCV_INSTALL_MODULES := on
OpenCV_CAMERA_MODULES := off

OPENCV_LIB_TYPE :=STATIC

ifeq ("$(wildcard $(OPENCV_MK_PATH))","")
include ..\..\..\..\native\jni\OpenCV.mk
else
include $(OPENCV_MK_PATH)
endif

LOCAL_MODULE := OpenCV

LOCAL_SRC_FILES :=

LOCAL_LDLIBS +=  -lm -llog

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

這裏是以靜態連接導入 OpenCV 庫，而後編譯成共享的 so 庫，因此會致使最終的 so 庫體積比較大。 github

注意：include ..\..\..\..\native\jni\OpenCV.mk 的路徑必定要對！！！web

Application.mk算法

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

這裏配置了 OpenCV 須要用到的 STL 庫，以及編譯的硬件平臺等。shell

build.gradleapache

sourceSets.main.jni.srcDirs = []
//禁止自帶的ndk功能
sourceSets.main.jniLibs.srcDirs = ['src/main/libs','src/main/jniLibs']
//重定向so目錄爲src/main/libs，原來爲src/main/jniLibs

task ndkBuild(type: Exec, description: 'Compile JNI source with NDK') {
    Properties properties = new Properties()
    properties.load(project.rootProject.file('local.properties').newDataInputStream())
    def ndkDir = properties.getProperty('ndk.dir')

    if (org.apache.tools.ant.taskdefs.condition.Os.isFamily(org.apache.tools.ant.taskdefs.condition.Os.FAMILY_WINDOWS)) {
        commandLine "$ndkDir/ndk-build.cmd", '-C', file('src/main/jni').absolutePath
    } else {
        commandLine "$ndkDir/ndk-build", '-C', file('src/main/jni').absolutePath
    }
}

tasks.withType(JavaCompile) {
    compileTask -> compileTask.dependsOn ndkBuild
}

local.properties

ndk.dir=D\:\\program\\Android\\sdk\\ndk-bundle

這裏配置 NDK 的路徑

2.三、JNI 調用

聲明 java 層的 native 方法

public class OpenCVHelper {

        static {
            System.loadLibrary("OpenCV");
        }

    public static native double compareImages(String old_image, String new_image,int type);
}

使用 javah 命令生成頭文件
```
javah -jni com.aliyun.utils.OpenCVHelper
```
其中，javah的環境須要配置到電腦的 path 中去；
生成了 com_aliyun_utils_OpenCVHelper.h 的頭文件。
新建 cpp 文件，實現對應的方法
cpp 文件名爲 com_aliyun_utils_OpenCVHelper.cpp，
在 Android.mk 文件中加入源文件
修改 LOCAL_SRC_FILES := com_aliyun_utils_OpenCVHelper.cpp

2.四、ndk-build

使用 Android studio 的 ndk-build 工具構建so庫，點擊右側的 gradle ，展開在 other 下邊找到 ndk-build。
而後在 java 層中就可使用 JNI 層的功能了。

三、靜態仍是共享連接 OpenCV

上邊咱們在 Android.mk 中，使得 OPENCV_LIB_TYPE :=STATIC，以靜態庫的方式導入 OpenCV ，因此生成的 so 庫比較大，達到好幾M。

另外一種方式是使用動態庫的方式引入 OpenCV ，即把OPENCV_LIB_TYPE :=SHARED，動態加載所須要的庫，在 ndk-build 時，會報 -lopencv_java3 的 warning :

這時咱們把 native-jni-編譯平臺下的 libopencv_java3.so 導入便可。

OpenCV for Linux

OpenCV for Android 的 demo 完成了，但配置到服務器上，就是各類坑啊，一個 bug 接着一個 bug，所幸最終都依依解決了，如今把那些 bug 場景重現！

要完成 JNI 中對 OpenCV 庫的引用，關鍵就是須要把 OpenCV 庫導入進來，不論是靜態方式仍是動態方式。
如下有倆種選擇導入：

方式一：利用已寫好的 OpenCV.mk 引入
方式二：在本身寫的 Android.mk 中引入

倆種方式並沒有本質差異，但用已有的 OpenCV.mk 引入時，會出現更多的問題，因此就單獨做一類方法，來總結遇到的坑。

方法1、利用原來的 OpenCV.mk 引入

一、OpenCV.mk 的路徑問題

代碼：

include ..\..\native\jni\OpenCV.mk

報錯：

packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/Android.mk:9: ..\..\native\jni\OpenCV.mk: No such file or directory

代碼修改爲這樣：

$(LOCAL_PATH)\..\..\native\jni\OpenCV.mk

仍是報一樣的錯誤。。。
認真思考一番,有辦法了！！！

解決：
能夠用 ls 命令在服務器上看能不能進入這個目錄~，發現進不了，再細細思考一下，應該把斜槓給改反一下。
好比這樣：

include $(LOCAL_PATH)/../../native/jni/OpenCV.mk

恩，沒有報這個錯誤了，但緊接着又報了第二個錯誤。。。

二、TARGET_ARCH_ABI 的問題

報錯：

packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/../../native/jni/OpenCV.mk:40: packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/../../native/jni/OpenCV-.mk: No such file or directory

OpenCV-.mk 是個什麼鬼，但明顯已經解決了 OpenCV.mk 的路徑問題，怎麼又出來 OpenCV-.mk 呢？

深刻：
這時深刻 OpenCV.mk，發現有這樣的一段代碼：

OPENCV_SUB_MK:=$(call my-dir)/OpenCV-$(TARGET_ARCH_ABI).mk

這裏找到了 - 號，頗有多是 TARGET_ARCH_ABI 的問題，因而在導入的 native 目錄下，全局搜索，發現

jni/OpenCV.mk:14:OPENCV_TARGET_ARCH_ABI:=$(TARGET_ARCH_ABI)
jni/OpenCV.mk:17:OPENCV_LIBS_DIR:=$(OPENCV_THIS_DIR)/../libs/$(OPENCV_TARGET_ARC                                                                            H_ABI)
jni/OpenCV.mk:18:OPENCV_3RDPARTY_LIBS_DIR:=$(OPENCV_THIS_DIR)/../3rdparty/libs/$                                                                            (OPENCV_TARGET_ARCH_ABI)
jni/OpenCV.mk:22:OPENCV_SUB_MK:=$(call my-dir)/OpenCV-$(TARGET_ARCH_ABI).mk
jni/OpenCV.mk:64:ifeq ($(OPENCV_MK_$(OPENCV_TARGET_ARCH_ABI)_ALREADY_INCLUDED),)
jni/OpenCV.mk:76:    OPENCV_MK_$(OPENCV_TARGET_ARCH_ABI)_ALREADY_INCLUDED:=on

搜索後發現只有使用，但沒有定義！！！
問題就很明顯了，沒有導入編譯的硬件平臺，頗有可能也是路徑問題。

解決：
這裏咱們就不用去找 TARGET_ARCH_ABI 的路徑了，直接根據所編譯的平臺，合理取值。

在 Android developer Guide上有說明：https://developer.android.com/ndk/guides/android_mk.html

用 mm -B 編譯時，能夠發現所編譯的平臺，根據使用的 CPU 架構來選取一個合理值，好比：

TARGET_ARCH_ABI := armeabi-v7a

恩，覺得沒問題了，但下一個錯誤立刻來~~~

三、編譯，鏈接的問題

報錯：

No rule to make target `out/target/product/aeon6735_65c_s_l1/obj_arm/STATIC_LIBRARIES/opencv_shape_intermediates/export_includes', needed by `out/target/product/aeon6735_65c_s_l1/obj_arm/SHARED_LIBRARIES/OpenCV_intermediates/import_includes'.  Stop.

這就懵逼了~~~

追蹤：

但有關鍵字，STATIC_LIBRARIES，SHARED_LIBRARIES，且也確定是 OpenCV.mk 出問題了，在 Android.mk 中咱們聲明瞭這倆個條件：

OpenCV_INSTALL_MODULES := on
OpenCV_CAMERA_MODULES := off
OPENCV_LIB_TYPE :=STATIC

因而追蹤到 OpenCV.mk 中發現：

ifeq ($(OPENCV_INSTALL_MODULES),on)
        LOCAL_$(OPENCV_LIB_TYPE)_LIBRARIES += $(foreach mod, $(OPENCV_LIBS), opencv_$(mod))
else
        LOCAL_LDLIBS += -L$(call host-path,$(LOCAL_PATH)/$(OPENCV_LIBS_DIR)) $(foreach lib, $(OPENCV_LIBS), -lopencv_$(lib))
endif

ifeq ($(OPENCV_LIB_TYPE),STATIC)
        LOCAL_STATIC_LIBRARIES += $(OPENCV_3RDPARTY_COMPONENTS)
endif

猜想是這倆個條件判斷後進去的語句出問題了，

當爲 on 時，以模塊方式加載 LOCAL_STATIC_LIBRARIES，當爲 off 時，以 LOCAL_LDLIBS 方式加載lib下的庫。
當 OPENCV_LIB_TYPE==STATIC 時，第三方的lib加載到 LOCAL_STATIC_LIBRARIES 中。

解決：

既然出錯了，那把這倆句話都註釋掉試試~

恩，註釋確定沒用，但引入了下一個問題，既然咱們把引入庫的語句給刪了，那接下來，確定是須要咱們把庫的連接一個一個的引入咯。

四、STL 的頭文件問題

報錯：

packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/../../native/jni/include/opencv2/core/base.hpp:53:21: fatal error: algorithm: No such file or directory
 #include <algorithm>

STL 模板庫的頭文件沒找到，因此須要引入 algorithm 的頭文件。

解決：

找到頭文件所在的位置，並以以下方式引入在 Android.mk 中：

LOCAL_C_INCLUDES := external/stlport/stlport/
LOCAL_C_INCLUDES += bionic

解決了這個問題，發現又引入了更多的 bug ，但都是庫的連接問題，接下來的庫引入和第二種方式同樣，只是第二種，就直接去掉了 OpenCV.mk，直接在 Android.mk 中一步一步的引入連接庫。

方法2、另啓爐竈，在 Android.mk 中一個庫一個庫的引入

一、靜態庫的引入

報錯：

packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/com_aliyun_utils_OpenCVHelper.cpp:30: error: undefined reference to 'cv::imread(cv::String const&, int)'
packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/../../native/jni/include/opencv2/core/cvstd.hpp:667: error: undefined reference to 'cv::String::deallocate()'
packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/com_aliyun_utils_OpenCVHelper.cpp:31: error: undefined reference to 'cv::imread(cv::String const&, int)'
packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/../../native/jni/include/opencv2/core/cvstd.hpp:667: error: undefined reference to 'cv::String::deallocate()'
packages/apps/DVRRecorder/jni/OpenCV/com_aliyun_utils_OpenCVHelper.cpp:34: error: undefined reference to 'cv::GaussianBlur(cv::_InputArray const&, cv::_Outp

找不到如 imread，GaussianBlur 的連接，並且這些連接應該是 OpenCV 庫中的。

解決：

這裏咱們以靜態庫的方式引入 OpenCV 中的靜態連接庫，把 lib/armeabi-v7a 和 3rdparty/libs/armeabi-v7a 目錄下的庫全引入。

shell pwd：顯示當前工做目錄
這裏咱們以全路徑的方式加入對應的庫：

PATHD=$(shell pwd)
LOCAL_LDFLAGS +=-L$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/  -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_core.a \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_imgproc.a\
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_highgui.a\
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_imgcodecs.a \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libIlmImf.a  \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/liblibjpeg.a  \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/liblibwebp.a  \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/liblibtiff.a  \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/liblibpng.a  \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/liblibjasper.a   \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libtbb.a  \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_java3.so \
            -lstdc++

二、STL 庫的引入

報錯

已經解決了 OpenCV 庫的連接錯誤，但又報了以下錯誤：

error: undefined reference to 'vtable for std::basic_istringstream<char, std::char_traits<char>, std::allocator<char> >'

此處省略一堆一樣的錯誤~~~
找度娘發現是 stl 標準庫裏邊的，因而乎，咱們還要引入關於 libgnustl libsupc++ libstlport。

解決：

咱們以靜態的連接庫引入 stl 等一系列庫，以下：

prebuilt_stdcxx_PATH := prebuilts/ndk/current/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++
LOCAL_LDFLAGS += -L$(prebuilt_stdcxx_PATH)/libs/armeabi-v7a -lgnustl_static -lsupc++

先定義一個路徑的變量
而後再在 LOCAL_LDFLAGS 中引入該連接庫

！！！可是，錯誤仍是沒變，但經過 $(warning $(LOCAL_LDFLAGS)) 打印，確實能夠找到對應的連接，這又是什麼緣由？？？

找了好久，決定在對應路徑下再看看有沒有其餘的相同連接庫，誒，發現有同名的共享 so 庫，換成動態連接庫試試~~

LOCAL_LDFLAGS += -L$(prebuilt_stdcxx_PATH)/libs/armeabi-v7a -lgnustl_shared -lsupc++

居然發現報該錯誤的連接消失了！！神奇。

猜想緣由：

多是咱們在 Android.mk 中要編譯的是動態 so 庫，因此在既有靜態庫，也有動態庫的狀況下，須要引入和要編譯的庫相同類型的。

三、LOCAL_LDIBS 的引入

報錯：

libopencv_core.a(ocl.cpp.o):ocl.cpp:function initOpenCLAndLoad: error: undefined reference to 'dlopen'

此處省略一堆一樣的錯誤~~~

解決：

LOCAL_LDLIBS +=  -lm -llog  -ldl -lz

上邊的的錯誤是沒有引入 -ldl 的緣由。

總結

此次使用 OpenCV 的經歷，bug 是一浪接着一浪。有些命令頗有用，總結以下：

強大的搜索：find * -exec grep -iHn '搜索名' {} ;
$(warning $(PATHD))：打印 makefile 中的 PATHD 變量
PATHD=$(shell pwd)：獲取當前工做目錄，而不用手動書寫全路徑。
LOCAL_C_INCLUDES：額外的 C/C++ 編譯頭文件路徑
LOCAL_LDLIBS：即 ldlibs，就是指定那些存在於系統目錄下本模塊須要鏈接的庫。若是某一個庫既有動態庫又有靜態庫，那麼在默認狀況下是連接的動態庫而非靜態庫

LOCAL_LDFLAGS：這個編譯變量傳遞給連接器一個一些額外的參數，好比想傳遞給外面的庫和庫路徑給ld，那麼就要加到這個上面，如：

LOCAL_LDFLAGS += -L$(prebuilt_stdcxx_PATH1)/libs/armeabi-v7a -lstlport_shared

或者直接加上絕對路徑庫的全名：

LOCAL_LDFLAGS +=-L$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/  -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_core.a \
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_imgproc.a\
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_highgui.a\
            -l$(PATHD)/$(LOCAL_PATH)/lib/libopencv_imgcodecs.a \

且須要注意：若是是非系統的第三方庫，只能用LOCAL_LDFLAGS方式，LOCAL_LDLIBS方式不行。

本文發表於我的博客：http://lavnfan.github.io/，歡迎指教。

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