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WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv

2014-08-20 19:18 369 查看

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv

参考文档博客

1 NDK环境搭建

http://jingyan.baidu.com/article/5d6edee22d908799eadeec9f.html

2 官方文档

Android.mk与Application.mk如何编写，OpenCV库如何调用

http://docs.opencv.org/trunk/doc/tutorials/introduction/android_binary_package/dev_with_OCV_on_Android.html#dev-with-ocv-on-android

3 OpenCv测试代码来源

http://www.verydemo.com/demo_c131_i131095.html

4 NDK OpenCv测试入门程序(有问题)

/article/3605582.html

5 NDK测试入门程序(有问题)

http://blog.csdn.net/redoffice/article/details/6654714

6 出现部分问题的解法

http://blog.csdn.net/houshunwei/article/details/17217695

目前Android平台下调用OpenCv库函数有两种方式：

1使用封装的OpenCV API开发android：这种方式调用Java的包中的类实现类似。

2 利用JNI接口通过NDK平台调用OpenCV API函数(这种方式比较普遍)。

本文将实现这两种方式的调用。

第一部分准备工作：

1.1本文所使用的软件版本如下：

ADT版本：ADT-22.6.3 ，开发工具ADT(Android Development Tool)，集成了最新的ADT和NDK插件以及Eclipse，还有一个最新版本SDK。解压之后就可以用了，下载地址http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html

NDK: android-ndk-r10， NDK插件：用于开发Android NDK的插件，ADT版本在20以上，就能安装NDK插件，另外NDK集成了CDT插件，NDK版本在r7以上之后就集成了Cygwin，而且还是十分精简版。下载链接见：http://developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html

OpenCV：OpenCV-2.4.4-android-sdk，下载地址http://opencv.org/downloads.html

1.2 配置NDK的环境变量

1.2.1解压NDK压缩包，配置环境变量。

将解压的地址写入环境变量PATH中。在命令提示符下输入ndk-build如果弹出如下的错误，而不是说ndk-build not found，就说明ndk环境已经安装成功了。特别提示一下，搜索引擎中会告诉一些早期的NDK版本的使用，是在命令提示符下输入build/host- setup.sh；但是NDK经过更新，这个文件已经没有了。只需要输入ndk-build就可以了。

Android NDK: Could not find application project directory !
Android NDK: Please define the NDK_PROJECT_PATH variable to point to it.
/home/braincol/workspace/android/android-ndk-r5/build/core/build-local.mk:85: *** Android NDK: Aborting . Stop.

1.2.2 Eclipse配置NDK环境

打开Eclipse，点Window->Preferences->Android->NDK,设置NDK路径，例如当前的NDK版本是是E:\android-ndk-r10。

1.3 配置OpenCv

下载OpenCV-2.4.4-android-sdk解压出来，可以看到文件下有apk文件，doc文档，sample例子程序，以及OpenCV4Android-sdk。

其中，OpenCV4Android-sdk目录即是我们开发opencv所需要的类库；samples目录中存放着若干opencv应用示例（包括人脸检测等），可为我们进行 android下的opencv开发提供参考；doc目录为opencv类库的使用说明及api文档等；而apk目录则存放着对应于各内核版本的。

1.3.1 安装OpenCV_Manager

OpenCV_2.4.3.2_Manager_2.4应用安装包。此应用用来管理手机设备中的opencv类库，在运行opencv应用之前，必须确保手机中已经安装了OpenCV_2.4.4.4_Manager_2.6_*.apk，否则opencv应用将会因为无法加载opencv类库而无法运行。

可以根据自己的手机类型来安装OpenCV_2.4.4.4_Manager.apk.

通过查询自己的手机CPU信息

adb shell

cat /proc/cpuinfo

我的手机是arm v7 –neon 架构的，Android版本为4.4.4选择第3个，第四个是适用于低版本Android系统的手机。

安装完毕后，可以测试OpenCV_2.4.4.4_Manager.apk.是否正确。

在samples文件架中找个例子安装包，如example-15-puzzle.apk，安装到手机测试这个拼图游戏是否正常运行。

1.3.2 OpenCV4Android-sdk引入工作空间

(1) 将OpenCV4Android-sdk目录copy至后面的Android工程的工作空间；

(2)打开eclipse，将OpenCV-SDK引入到工作空间中，如下图所示：

第二部分开始实战---使用封装的OpenCV API开发android(不通过jni接口)

1.1 创建工程

(1) 打开eclipse，创建android应用工程API_OPENCV；

(2) 在手机的的SD卡根目录/sdcard上新建一个目录andimg ，放入图像img1.jpg

(3) 在Package Explorer中选择项目API_OPENCV，单击右键在弹出菜单中选择Properties，

然后在弹出的Properties窗口中左侧选择 Android，然后点击右下方的Add按钮，选择OpenCV Library 2.4.4并点击OK，

操作完成后，会将OpenCV类库添加到API_OPENCV的Android Dependencies中，如下图所示：

1.2 工程代码：

(1)布局文件：main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent"

tools:context="${packageName}.${activityClass}" >

<Button

android:id="@+id/imagegray"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="图像灰度化" />

<ImageView

android:id="@+id/imageview"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:layout_below="@+id/imagegray"

android:layout_centerHorizontal="true"

android:layout_marginTop="86dp" />

</RelativeLayout>

(2) 在AndroidManifest.xml文件中加入

<!-- 在SDCard中创建与删除文件权限 -->

<uses-permission

android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>

<!-- 往SDCard写入数据权限 -->

<uses-permission

android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>

如图所示

(3) MainActivity.java

package com.example.api_opencv;

import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;

import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;

import org.opencv.android.OpenCVLoader;

import org.opencv.android.Utils;

import org.opencv.core.Mat;

import org.opencv.imgproc.Imgproc;

import android.annotation.SuppressLint;

import android.app.Activity;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.Bitmap.Config;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.os.Bundle;

import android.view.Menu;

import android.view.MenuItem;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.ImageView;

public class MainActivity extends Activity {

private Button btngray;

private ImageView imageview;

private Bitmap bmp;

//OpenCV类库加载并初始化成功后的回调函数，在此我们不进行任何操作

private BaseLoaderCallback mOpenCVCallBack = new BaseLoaderCallback(this) {

@Override

public void onManagerConnected(int status) {

switch (status) {

case LoaderCallbackInterface.SUCCESS:

{

} break;

default:

{

super.onManagerConnected(status);

} break;

}

}

};

@SuppressLint("SdCardPath")

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

this.setTitle("Android API OpenCV");

btngray = (Button)findViewById(R.id.imagegray);

imageview = (ImageView)this.findViewById(R.id.imageview);

bmp=BitmapFactory.decodeFile("/sdcard/andimg/img1.jpg");

imageview.setImageBitmap(bmp);

btngray.setOnClickListener(new OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

Mat rgbMat = new Mat();

Mat grayMat = new Mat();

//获取lena彩色图像所对应的像素数据

Utils.bitmapToMat(bmp, rgbMat);

//将彩色图像数据转换为灰度图像数据并存储到grayMat中

Imgproc.cvtColor(rgbMat, grayMat, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY);

//创建一个灰度图像

Bitmap grayBmp = Bitmap.createBitmap(bmp.getWidth(), bmp.getHeight(), Config.RGB_565);

//将矩阵grayMat转换为灰度图像

Utils.matToBitmap(grayMat, grayBmp);

imageview.setImageBitmap(grayBmp);

}

});

}

@Override

public void onResume()

{

//通过OpenCV引擎服务加载并初始化OpenCV类库，所谓OpenCV引擎服务即是

//OpenCV_2.4.4_Manager_2.4_*.apk程序包，存在于OpenCV安装包的apk目录中

super.onResume();

OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_4, this, mOpenCVCallBack);

}

}

1.3 运行结果

第三部分开始实战--- 利用JNI接口通过NDK平台调用OpenCV API函数

新建一个Android工程 NDK_OPENCV(后面将会看到这种命名方式不是很好)

默认使用MainActivitiy，包名com.example.ndk_opencv

构建Android的Java层代码

(1)布局文件：main.xml

<RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
android:layout_width="match_parent"
android:layout_height="match_parent"
tools:context="${packageName}.${activityClass}" >
<Button
android:id="@+id/imagegray"
android:layout_width="fill_parent"
android:layout_height="wrap_content"
android:text="图像灰度化" />

<ImageView
android:id="@+id/imageview"
android:layout_width="wrap_content"
android:layout_height="wrap_content"
android:layout_below="@+id/imagegray"
android:layout_centerHorizontal="true"
android:layout_marginTop="86dp" />
</RelativeLayout>

(2) 在AndroidManifest.xml文件中加入

<!-- 在SDCard中创建与删除文件权限 -->

<uses-permission

android:name="android.permission.MOUNT_UNMOUNT_FILESYSTEMS"/>

<!-- 往SDCard写入数据权限 -->

<uses-permission

android:name="android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE"/>

(3) MainActivity.java

package com.example.ndk_opencv;

import android.annotation.SuppressLint;

import android.app.Activity;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.Bitmap.Config;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.os.Bundle;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.ImageView;

@SuppressLint("SdCardPath")

public class MainActivity extends Activity {

private Button btngray;

private ImageView imageview;

private Bitmap bmp;

@SuppressLint("SdCardPath")

@Override

protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_main);

this.setTitle("Android NDK OpenCV");

btngray = (Button)findViewById(R.id.imagegray);

//btnProc.setOnClickListener(this);

imageview = (ImageView)this.findViewById(R.id.imageview);

bmp=BitmapFactory.decodeFile("/sdcard/andimg/img1.jpg");

imageview.setImageBitmap(bmp);

//点击按钮，调用Opencv接口实现SD卡中的图片灰度化

btngray.setOnClickListener(new OnClickListener() {

@Override

public void onClick(View v) {

bmp=BitmapFactory.decodeFile(stringNDKOPENCV());

imageview.setImageBitmap(bmp);

}

});

}

//通过jni接口实现的本地函数

public native String stringNDKOPENCV();

static {

System.loadLibrary("NDK_OPENCV");

}

}

3.2 配置工程的NDK编译环境

3.2.1在工程上右键点击Android Tools->Add Native Support...,然后给我们的.so文件取个名字，例如: NDK_OPENCV（默认为工程名字）

这时候工程就会多一个jni的文件夹，jni下有Android.mk和NDK_OPENCV.cpp文件。

3.2.2工程右键，点Properties->C/C++ Build的Building Settings中去掉Use default build command，然后输入${NDKROOT}/ndk-build.cmd

3.2.3在C/C++ Build中点击Environment，点Add...添加环境变量NDKROOT，值为NDK的根目录E:\project\Android\adt-bundle-windows-x86-20140321\android-ndk-r10

3.3 编写NDK_OPENCV.cpp文件

3.3.1生成.h文件

在编写NDK_OPENCV.cpp文件前，需要利用javah这个工具生成相应的.h文件，然后根据这个.h文件编写相应的C/C++代码。用eclipse编译该工程，生成相应的.class文件，这步必须在下一步之前完成，因为生成.h文件需要用到相应的.class文件。暂时不考虑报错信息。

进入到刚才建立的NDK_OPENCV工程目录中，在工程目录下执行：

Javah -classpath bin\classes -d jni com.example.ndk_opencv.MainActivity

这里-classpath表示类的路径；-d jni表示生成的.h文件存放的目录com.example.ndk_opencv.MainActivity则是完整的类名。现在可以在jni目录下看到多了一个.h文件：com_example_ndk_opencv_MainActivity.h;

打开后，可以看到.h的内容：

/* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */

#include <jni.h>

/* Header for class com_example_ndk_opencv_MainActivity */

#ifndef _Included_com_example_ndk_opencv_MainActivity

#define _Included_com_example_ndk_opencv_MainActivity

#ifdef __cplusplus

extern "C" {

#endif

/*

* Class: com_example_ndk_opencv_MainActivity

* Method: stringNDKOPENCV

* Signature: ()Ljava/lang/String;

*/

JNIEXPORT jstring JNICALL Java_com_example_ndk_1opencv_MainActivity_stringNDKOPENCV

(JNIEnv *, jobject);

#ifdef __cplusplus

}

#endif

#endif

代码解释:

JNI接口的命名规范是：Java_ + 调用该方法的包名(包名的点用_代替) + _ + 调用该接口的类名 + _ + 方法名。函数名比较长但是完全按照：java_pacakege_class_mathod 形式来命名。也就是说：MainActivity.java中stringNDKOPENCV () 方法对应于 C/C++中的 Java_com_example_ndk_1opencv_MainActivity_stringNDKOPENCV () 方法。

对于实例方法， JNIEXPORT 和 JNICALL 是jni的宏，在android的jni中不需要，当然写上去也不会有错。注意下其中的注释：Signature: ()Ljava/lang/String表示函数的参数为空,这里为空是指除了JNIEnv *, jobject 这两个参数之外没有其他参数，JNIEnv*, jobject是所有jni函数必有的两个参数，分别表示jni环境和对应的java类（或对象）本身,Ljava/lang/String表示函数的返回值是java的String对象。

ndk_1opencv 代码中的红色标记处多了个1，这个1应该表示ndk_opencv为一个整体而非继承结构，因此不建议包名出现空格，以免出错。

3.3.2 编写NDK_OPENCV.cpp

#include <jni.h>

#include <string.h>

#include <opencv2/core/core.hpp>

#include <opencv2/features2d/features2d.hpp>

#include <opencv2/highgui/highgui.hpp>

#include <opencv2/imgproc/imgproc.hpp>

#include <opencv2/calib3d/calib3d.hpp>

#include <opencv2/imgproc/imgproc_c.h>

extern "C" jstring

Java_com_example_ndk_1opencv_MainActivity_stringNDKOPENCV( JNIEnv* env,

jobject thiz )

{

//return env->NewStringUTF("/sdcard/andimg/img2.jpg");

const char* file="/sdcard/andimg/img1.jpg";

IplImage* object = cvLoadImage(file,CV_LOAD_IMAGE_GRAYSCALE);

std::string filePath="/sdcard/andimg/img1_result.jpg";

jstring filePath1=env->NewStringUTF(filePath.c_str());

const char * resultpath=env->GetStringUTFChars(filePath1, 0);

cvSaveImage(resultpath,object);

//env->ReleaseStringUTFChars(path, file);

env->ReleaseStringUTFChars(filePath1, resultpath);

return filePath1;

}

代码解释：这段代码首先读取了SD卡中的一张图像，接着调用env->GetStringUTFChars，以灰度形式读取图像并保存在SD卡中，最后返回灰度图像的路径。

3.4利用NDK平台编译C++语言函数成.so文件

3.4.1首先需要编写Android.mk文件

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include$(CLEAR_VARS)

# OpenCV

OPENCV_CAMERA_MODULES:=on

OPENCV_INSTALL_MODULES:=on

OPENCV_LIB_TYPE:=STATIC

include E:\project\JavaWork\JavaExistWork\sdk\native\jni\OpenCV.mk

LOCAL_MODULE := NDK_OPENCV

LOCAL_SRC_FILES := NDK_OPENCV.cpp

include$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

3.4.2同时建立Application.mk文件

APP_STL := gnustl_static

APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions

APP_ABI := armeabi-v7a

APP_PLATFORM := android-9

4测试运行

如果在Eclipse下面打开NDK_OPEC.cpp文件会出现很多错误，需要将错误删除掉，否则无法编译。

"Eclipse可能报一堆的错误提示由于eclipse的语法检查，当你打开一个源码，尤其是引入外面开发完成的项目，因为源码不是在工程中管理的，大部分情况会报一堆的错误提示，而你是明确这些问题实际上是不存在的，那么就可以这样子做了，设置项目属性，把eclipse多管的这些闲事给免了它的职，如下图，保存后，你会发现你的 problems窗口下非常清爽了："

解决方法之一：需要将错误删除掉，否则无法编译。