Android Studio 2.2 中利用CAMKE进行OpenCV的NDK开发

Posted 2020-10-20 夜的那种黑丶

　　我在http://www.cnblogs.com/fx-blog/p/8206737.html一文中提到了如何在android Studio中Java层导入OpenCV（包含opencv_contrib部分），但是这仅仅是Java层的导入，随着学习的深入，我们可以渐渐的发现OpenCV库对Java的支持不是很给力，比如我使用SIFT算法时，一般提取出来的特征点有一万多个，这其中包含了大量的无效特征点，如果我想指定特征点的数目，比如说500个（经过测试，Java中利用OpenCV提取特征点默认为500），但是OpenCV Java库中并没有提供这样的方法（或者是我没有发现，如果有大神知晓，还望告知）。但是在C++中，是可以给SIFT指定特征点的，这里面就需要有一个在Java中调用C++的功能，Java中我们知道可以利用JNI或者JNA解决，那么在Androd中我们便可以利用NDK做到Java对C++的调用。

　　在Android Studio 2.2之前，我们通常是通过Android.mk和Application.mk两个文件设置本地开发；但是在Android Studio 2.2之后的版本，加入了利用CMAKE配置编译NDK项目的方法，这无疑是一个很好的消息，我们终于可以抛弃之前那种繁琐的方法啦，本篇文章只要讲的就是在Android Studio中利用CMAKE进行OpenCV的NDK开发。

准备工作：

　　首先，我们需要在Android Studio中配置CMAKE、NDK工具，打开Android Studio 2.2，点击按钮打开SDK Manager，在SDK Platforms中选择你所需要的Android版本，这里我使用的是Android 7.0。

　　　　

 　　在SDK Tools中选择红框标出的部分（这里推荐SDK Manager当中提供的NDK，NDK安装好后路径为<Android SDK Path>\\ndk-bundle）：

　　　　

正式开始：

　　创建一个新项目，在创建的过程中，我们需要勾选Include C++ Support，之后的步骤默认即可，可以与http://www.cnblogs.com/fx-blog/p/8206737.html相应正，写的不是很好，大家见谅。

　　项目创建成功之后，会自动在app\\src\\main下建立一个名为cpp的文件夹，其中包含一个native-lib.cpp文件。同时，在app目录下会多出一个CMakeLists.txt文件，Android Studio调用CMAKE利用该文件来协调C++代码的编译（默认使用Clang编译），并将产生的.so文件提供给apk文件的打包过程。

　　然后需要在Java层导入OpenCV，OpenCV 3.2 Android SDK可以选用之前编译好的库，下载地址：https://pan.baidu.com/s/1kVOejLt；在Android Studio中点击File -> New… -> Import Module，然后在Source Directory中选取<OpenCV 3.2 Android SDK>\\sdk\\java目录，这时Module Name就会自动变成“openCVLibrary320”，之后的步骤采用默认设置即可。

　　刚刚导入OpenCV包之后，Android Studio会尝试自动编译，由于其默认的build.gradle文件设置并不适合最新版本，所以会报错。修改openCVLibrary320\\build.gradle为如下内容就会纠正这些错误（红框标出的部分需要与app\\build.gradle一致）。

　　　　

　　 点击File -> Project Structure，在左边的Modules中点击“app”，然后点击右边的加号，再选择Module Dependency，然后在弹出框中选择:openCVLibrary320。这样，就为我们的项目app在Java层上添加了OpenCV支持（其中library是我使用的另外一个库，不用理会）。

　　　　

接下来就是配置利用CMAKE配置OpenCV应用了：

　　首先，需要将应用OpenCV C++所需要头文件和库文件全部复制到项目中，将<OpenCV 3.2 Android SDK>\\sdk\\native\\jni\\include文件夹复制到app\\src\\main\\cpp当中，把<OpenCV 3.2 Android SDK>\\sdk\\native\\libs文件夹复制到app\\src\\main当中，并将文件夹重命名为jniLibs。

　　　　

　　然后将 app\\build.gradle修改为（各位看官可以对比修改）：

apply plugin: \'com.android.application\'

android {
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "27.0.1"
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.demo02"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 25
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags "-std=c++11", "-frtti", "-fexceptions"
                abiFilters \'x86\', \'x86_64\', \'armeabi\', \'armeabi-v7a\', \'arm64-v8a\', \'mips\', \'mips64\'
            }
        }
    }
    sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = [\'src/main/jniLibs\']
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile(\'proguard-android.txt\'), \'proguard-rules.pro\'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

dependencies {
    compile \'com.android.support:design:25.3.1\'
    compile fileTree(include: [\'*.jar\'], dir: \'libs\')
    androidTestCompile(\'com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2\', {
        exclude group: \'com.android.support\', module: \'support-annotations\'
    })
    compile \'com.android.support:appcompat-v7:25.3.1\'
    testCompile \'junit:junit:4.12\'
    compile project(\':openCVLibrary320\')
}

　　app\\CMakeLists.txt修改为：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)
set(ocvlibs "${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs")
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/include)

add_library(libopencv_java3 SHARED IMPORTED )
set_target_properties(libopencv_java3 PROPERTIES
                      IMPORTED_LOCATION "${ocvlibs}/${ANDROID_ABI}/libopencv_java3.so")

add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/native-lib.cpp )

find_library( # Sets the name of the path variable.
              log-lib

              # Specifies the name of the NDK library that
              # you want CMake to locate.
              log )

target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       native-lib android log libopencv_java3

                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.
                       ${log-lib} )

　　配置部分就此完成了，贴一下关键部分的代码吧，NDK帮助类OpenCVNDKHelper：

1 package com.example.ndk;
2 
3 public class OpenCVNDKHelper {
4     static {
5         System.loadLibrary("native-lib");
6     }
7     public native static void detectFeatures(long srcMatAddr, long dstMatAddr);
8 }

　　C++文件native-lib.cpp：

 1 #include <jni.h>
 2 #include <string>
 3 #include <opencv2/core/core.hpp>
 4 #include <opencv2/features2d/features2d.hpp>
 5 #include <opencv2/xfeatures2d/nonfree.hpp>
 6 
 7 using namespace std;
 8 using namespace cv;
 9 using namespace xfeatures2d;
10 
11 extern "C"
12 {
13     JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndk_OpenCVNDKHelper_detectFeatures
14         (JNIEnv *, jclass, jlong srcMatAddr, jlong dstMatAddr) {
15         Mat* srcMat = (Mat*)srcMatAddr;
16         Mat* descriptors = (Mat*)dstMatAddr;
17         vector<KeyPoint> Keypoints;
18         Ptr<SIFT> detector = SIFT::create(1000);
19         detector->detect(*srcMat, Keypoints);
20         detector->compute(*srcMat, Keypoints, *descriptors);
21     }
22 }

　　这段代码主要的作用就是提取Sift特征（这里我就不介绍生成.h文件的过程了，只要掌握.cpp文件中的函数命名的方法，这个过程是可以省略的啦）。

　　补充一点：这个代码其实也解释了如何在Java中将Mat传递到C++中的方法，在java中的调用如下（src和srcMat为Mat对象）：

OpenCVNDKHelper.detectFeatures(src.getNativeObjAddr(), srcMat.getNativeObjAddr());

 

　　PS：文章中使用的jniLibs是直接拷贝到目录中的，这个项目的存储空间就比较大了，大约1G左右，每次新建项目都需要重新拷贝，大家也可以用软链接或者绝对路径代替，这里就不多介绍啦。但是最终生成的APK文件大小是差不多的。

　　over~~~

 

跑下题：

　　写博客的过程中，老爸忽然找我视频聊天，我们聊了蛮多，主要就是催我找个女朋友，难道95后也要被家长催找女朋友了吗，感觉从我6月份毕业以来（可能更早），这个话题就没有停过啊，脑补过年回家的场面。。。