AndroidStudio NDK之使用OpenCV

Posted cuiran

tags:

篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了AndroidStudio NDK之使用OpenCV相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

目录

  • 一、前言
  • 二、OpenCV介绍
  • 三、OpenCV模块介绍
  • 四、运行环境
  • 五、准备工作
  • 六、编译所需so
  • 七、遇到的问题及其解决方法
  • 八、效果图

一、前言

为了将c++代码移植到android，并且c++里面用的是opencv，那么就需要在android里面通过底层调用opencv。

二、OpenCV介绍

OpenCV是一个基于开源的跨平台计算机视觉库，实现了许多图像处理和计算机视觉方面的通用算法，是计算机视觉领域最有力的研究工具之一。
OpenCV应用领域： 人机互动 物体识别 图像分割 人脸识别 动作识别 运动跟踪 机器人 运动分析 机器视觉 结构分析 汽车安全驾驶 自动驾驶。。。

三、OpenCV模块介绍

  • 1.core，核心功能模块，主要包含如下的内容：
      OpenCV基本数据结构（Basic Structures）；
      基本的C语言数据结构和操作（Basic C Structures and Operations）；
      动态数据结构（DynamicStructures）；
      数组操作相关函数（Operations on Arrays）；
      绘图功能（Drawing Functions）；
      XML和YAML语法的支持（XML/YAML Persistence）；
      XML和YAML语法的支持的C语言接口（XML/YAML Persistence (C API)）；
      聚类（Clustering）；
      辅助功能与系统函数和宏（Utility and System Functions and Macros）；
      与OpenGL的互操作（OpenGL interoperability）；
  • 2.imgproc，是Image Processing的简写。图像处理模块，主要包含以下内容：
      线性和非线性的图像滤波（Image Filtering）；
      图像的几何变换（Geometric ImageTransformations）；
      图像的其他变换（Miscellaneous Image Transformations）；
      直方图（Histograms）；
      结构分析和形状描述（Structural Analysis and Shape Descriptors）；
      运动分析和目标跟踪（Motion Analysis and Object Tracking）；
      特征检测（Feature Detection）；
      目标检测（Object Detection）；
  • 3.highgui，是High-level GUI and Media I/O的简写。高层用户界面模块和媒体输入/输出模块，主要包含以下内容：
      用户界面（User Interface）；
      图片和视频的读写（Reading and Writing Images and Video）；
      QT新功能（Qt New Functions）；
  • 4.features2d，是2D Features Framework的简写。二维特征框架模块，主要包含以下内容：
      人脸识别
      VR和AR
      特征的检测和描述（Feature Detection and Description）；
      特征检测器的通用接口（Common Interfaces of Feature Detectors）；
      描述符提取器的通用接口（Common Interfaces of Descriptor Extractors）；
      描述符匹配器的通用接口（Common Interfaces of Descriptor Matchers）；
      通用描述符匹配器通用接口（Common Interfaces of Generic Descriptor Matchers）；
      关键点和匹配结果的绘制功能（Drawing Function of Keypoints and Matches）；
      目标分类（Object Categorization）；
  • 5.flann，Clustering and Search in Multi-Dimensional Spaces，多维空间聚类和搜索模块，
    主要包含以下内容：
    • 快速近视最近邻搜索（Fast Approximate Nearest Neighbor Search）；
    • 聚类（Clustering）；
  • 6.video，是Video Analysis的简写。视频分析模块，主要包含以下内容：
       运动分析和目标跟踪（Motion Analysis and Object Tracking），视频相关的，上面提到的是图片相关的；
  • 7.calib3d ，是Camera Calibration and 3D
     Reconstruction的简写。这个模块主要是相机校准和三维重建相关的内容，包括基本的多视角几何算法、单个立体摄像头标定、物体姿态估计、立体相似性算法，3D信息的重建等。

四、运行环境

  • Android Studio 3.3.2
  • opencv-4.0.1-android-sdk.zip
  • NDK
  • …

五、准备工作

1、首先我们去下载:
https://opencv.org/releases.html

2、点击Android pack下载opencv-4.0.1-android-sdk.zip
然后解压到目录下

3、启动Android Studio ,在SDK Manager下安装好CMake\\LLDB\\NDK

4、创建工程(创建步骤这里省略)
5、开始配置opencv
在src/main下创建jni(用于存放我们写的c++代码)，然后复制下载的OpenCV-android-sdk\\sdk\\native\\jni目录下的include 到jni目录
同时别忘记复制sdk\\native\\libs 到工程中的jniLibs目录下
6 开始写c/c++文件
首先创建一个java类

package com.cayden.opencvtest;
/**
 * Created by caydencui on 2019/3/27.
 */
public class NativeLib 
    // Used to load the 'native-lib' library on application startup.
    static 
        System.loadLibrary("native-lib");
    

    /**
     * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,
     * which is packaged with this application.
     */
    public static native int[] Bitmap2Grey(int[] pixels,int w,int h);

然后在jni目录下创建文件native-lib.cpp

//
// Created by caydencui on 2019/3/27.
//
#include <jni.h>
#include<opencv2/opencv.hpp>
#include<iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

extern "C" JNIEXPORT jintArray

JNICALL
Java_com_cayden_opencvtest_NativeLib_Bitmap2Grey(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */,jintArray buf,jint w,jint h) 
    jint *cbuf;
    jboolean ptfalse = false;
    cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, &ptfalse);
    if(cbuf == NULL)
        return 0;
    

    Mat imgData(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);
    // 注意，Android的Bitmap是ARGB四通道,而不是RGB三通道
    cvtColor(imgData,imgData,CV_BGRA2GRAY);
    cvtColor(imgData,imgData,CV_GRAY2BGRA);

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

7 创建CMakeLists.txt【很重要的哦，因为cmake会找这个文件然后进行编译】
里面的很多属性 可以看一下英文大概知道什么意思

# For more information about using CMake with Android Studio, read the
# documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html
# 设置CMAKE的版本号
cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# 设置include文件夹的地址
include_directories($CMAKE_SOURCE_DIR/src/main/jni/include)

# 设置opencv的动态库
add_library(libopencv_java3 SHARED IMPORTED)
set_target_properties(libopencv_java3 PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
            $CMAKE_SOURCE_DIR/src/main/jniLibs/$ANDROID_ABI/libopencv_java3.so)

add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib #.so库名 可自定义

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/jni/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
                       libopencv_java3

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

9 最后需要在app中的build.gradle进行配置（这里直接给出编译正确的文件代码，此前编译这个里面容易出问题，需要引起注意）

apply plugin: 'com.android.application'

android 
    compileSdkVersion 28
    defaultConfig 
        applicationId "com.cayden.opencvtest"
        minSdkVersion 21
        targetSdkVersion 28
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"

        externalNativeBuild 
            cmake 
                cppFlags ""
                arguments "-DANDROID_STL=c++_shared"
            
        
        ndk
            abiFilters "armeabi-v7a","arm64-v8a"
        

    

    sourceSets
        main
            jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs']
        
    
    buildTypes 
        release 
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android-optimize.txt'), 'proguard-rules.pro'
        
    
    externalNativeBuild 
        cmake 
            path file('CMakeLists.txt')
        
    

    splits 
        abi 
            enable true
            reset()
            include 'x86', 'x86_64', 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a' //select ABIs to build APKs for
            universalApk true //generate an additional APK that contains all the ABIs
        
    

    project.ext.versionCodes = ['armeabi': 1, 'armeabi-v7a': 2, 'arm64-v8a': 3, 'mips': 5, 'mips64': 6, 'x86': 8, 'x86_64': 9]

    android.applicationVariants.all  variant ->
        variant.outputs.each  output ->
            output.versionCodeOverride =
                    project.ext.versionCodes.get(output.getFilter(com.android.build.OutputFile.ABI), 0) * 1000000 + android.defaultConfig.versionCode
        
    


dependencies 
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:28.0.0'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.1.3'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.2'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.2'

六、编译所需so

经过上面的环境配置，现在可以进行编译，如果没有问题会生成对应的so动态库，具体目录如图

七、遇到的问题及其解决方法

1、opencv jni文件的导入方式问题
我这里采用的是<>
2、编译时候cmake参数设置
cmake
cppFlags “”
arguments “-DANDROID_STL=c++_shared”

八、效果图

最后加上一个Activity 写一个界面
如图效果：

最后附上源码地址：https://github.com/cayden/OpenCVTest

感谢大家的阅读，也希望能转发并关注我的公众号

以上是关于AndroidStudio NDK之使用OpenCV的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章

AndroidStudio2.2 Preview3中NDK开发之CMake和传统 JNI在目录结构和配置文件上的区别（转载）

Android Studio 之 NDK篇

使用AndroidStudio进行NDK开发简单配置

mac版androidstudio怎么配置ndk

AndroidStudio2.0搭建Ndk环境&成功编译使用

AndroidStudio2.0搭建Ndk环境&成功编译使用