在Android Studio上进行OpenCV 3.1开发

在Android Studio上进行OpenCV 3.1开发

发布于
2016年1月27日 作者： John Hany
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2016.07.08更新：增加Android Studio 2.1.2的配置方法

        自从Android Studio发布以后，Google已不再推荐开发者使用Eclipse+ADT的方式进行Android的开发了。而且，随着开发脚步的前进，Android Studio提供了越来越多的Eclipse所没有的优秀特性。所以，忍痛放弃老工具，学习新工具才是明智之选。

        Android Studio 2发布之后，增加了若干新功能。相比较1代版本，2.x最主要的变化在于增加了Instant Run功能，免去了每次修改代码之后都要重新编译安装的过程，不过需要minSdkVersion设置为15以上，而在21以上时性能最好；另一个变化就是Android模拟器的速度提升明显。所以如果你使用的是Android Studio 2，而且对模拟器的功能的丰富性要求不太高的话，可以略过Android模拟器|Genymotion一节，直接使用默认的AVD
Manager建立模拟器。

注：本文涉及的某些网站的访问与工具的下载在国内是受限的。在没有解决网络连接问题的情况下进行环境配置的方法，本文并不涉及。

索引

—环境配置

—-SDK Manager

—-Android Studio欢迎界面

—-切换深色主题

—-更改编辑器字体

—Android模拟器

—-AVD Manager

——HAXM

—-Genymotion

—为项目配置OpenCV

—-建立Android项目

—-导入OpenCV

——build.gradle

—-将Android项目与OpenCV整合

—OpenCV Manager

开发环境：

        Windows 10 x64 专业版（Windows 7 x64 旗舰版也验证可行）

        Android Studio 1.5.1（Gradle版本2.8）、Android Studio 2.1.2（Gradle版本2.10）

        JDK 1.8.0

        Android 6.0（API 23）

        OpenCV 3.1.0 Android SDK

可能会用到的工具：

        Genymotion（一个第三方的Android模拟器）

环境配置：

        1.首先要保证计算机上有Java环境。如果没有的话请参考其他文章（比如《Windows下Android开发环境的配置》的第一部分）进行Java开发环境的配置。

        2.在http://developer.android.com/sdk/index.html下载最新稳定版Android Studio。从这个链接下载的Android Studio可能并不是最新版，我这里给出1.5.1版本的下载链接：https://dl.google.com/dl/android/studio/ide-zips/1.5.1.0/android-studio-ide-141.2456560-windows.zip。如果下载到的文件名称是以“android-studio-bundle”开头的，说明该安装包不只包含了Android
Studio本身，还包括了最新版本的Android SDK以及相应的模拟器系统镜像；如果文件名称是以“android-studio-ide”开头的，则只包含Android Studio本身。

        虽然Android Studio 2已有预览版，但是每一次更新都会对工作流程产生一些改变，所以目前还是推荐使用Android Studio 1.5.1。Android Studio 1.x与Android Studio 2.x对OpenCV Java API的配置方法基本相同，区别仅在于一些插件的版本和界面略有不同，下文介绍的步骤对两种版本都适用，差别之处会有明显的标记。值得一提的是，不同版本的Anroid
Studio相互之间并不冲突，你甚至可以在桌面上同时打开多个不同版本的Android Studio。

        在安装过程中会询问Android Studio安装位置与Android SDK的安装位置，假设SDK的位置选择在了C:\dev-lib\android-sdk。

        安装完成之后，第一次运行Android Studio时，软件会自动连接Google服务器下载最新的Android SDK。这一步可以跳过，稍后我们自己打开Android SDK Manager来安装所需的文件。

        3.在http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-android/3.1.0/OpenCV-3.1.0-android-sdk.zip/download下载OpenCV
3.1.0 Android SDK，解压到某个不限制读写权限的目录下，比如C:\dev-lib\OpenCV-android-sdk。

        4.打开Android Studio。第一次运行时会自动下载并安装最新的Android SDK文件，这里可以取消，直接打开Android Studio。此时会弹出一个欢迎界面。为了安装必要的SDK文件，点击Configure：


        再选择SDK Manager：


        在弹出的窗口中点击下方的Launch
Standalone SDK Manager（如果以后想随时打开这个界面，只需要点击Android Studio界面上方的

按钮）：


        一旦建立项目之后，Android Studio每次都会默认打开最近使用的项目。如果想每次打开Android Studio时都弹出这个欢迎界面，需要依次打开File->Settings…->Appearance
& Behaviour->System Settings，取消勾选Reopen last project on startup。（参考：http://stackoverflow.com/questions/21181847/how-to-force-android-studio-to-start-with-the-welcome-screen。）

        另外，我是在暗色主题下截取的图片。切换Android Studio主题的方法是，依次选择File->Settings…->Appearance & Behaviour->Apprearance，在Theme后的下拉菜单中选择Darcula。

        编辑器默认的字体比较小，调节字体的方法如下：首先依次选择File->Settings…->Editor->Colors & Fonts->Font，默认的主题是无法直接修改的，所以要先点击一下Save As…，新建一个相同的主题，然后调整Size值，如下图所示：



        在弹出的Android SDK Manager界面中，选择以下若干项：


        因为我同时也安装了API 21的SDK，所以我也勾选了Build-tools 21.1.2。


        其他包如Samples for SDK与Sources for Android SDK是可选的。虽然平时采用x86架构的手机并不多见，但我们安装x86系统镜像主要是为了模拟器用。用Android
Studio自带的AVD Manager创建虚拟设备时，它会推荐你使用带有Google API的镜像，所以我把所有镜像都安装了。


        这里的HAXM驱动结合上一图中勾选的x86系统镜像，在大多数Intel CPU上可以明显提高模拟器的运行速度。其他包是可选的。

        选择完毕后，点击Install packages…就可以开始安装了。安装过程十分耗时，而且如果网络不稳定的话还会经常断开连接，所以这个过程很需要耐心。

        安装完毕后，关闭Android SDK Manager。接下来就可以创建虚拟设备了。

Android模拟器

        1.AVD Manager

        这是Android SDK自带的Android模拟器，也是Android Studio默认的模拟器。

        如果你之前安装了HAXM驱动，打开C:\dev-lib\android-sdk\extras\intel\Hardware_Accelerated_Execution_Manager，准备安装该驱动。先打开命令提示符，把haxm_check.exe拖动到命令提示符窗口内，按回车，检查你的CPU是否支持VT和NX：



        如果二者都为Yes，双击intelhaxm-android.exe，安装HAXM。在安装过程中会询问为模拟器占用多少内存用来优化速度，采用默认值就好。

        点击Android Studio上方的

按钮，打开Android Virtual Device Manager。点击Create
Virtual Device…：



        第二步选择虚拟设备的外观与尺寸，这里采用默认的Nexus 5：



        下一步，选择模拟器的Android版本。这里我选择API 23，ABI x86的：


        再点击Next，设置虚拟设备的详细属性。如果之前安装了HAXM，这里就要勾选Use
Host GPU，以提高模拟器的运行速度。在Android Studio 2.1.2中，该项显示为Graphics，如果你的显卡支持OpenGL，可以选择Hardware – GLES 2.0。还有需要注意的是，由于虚拟设备本身屏幕分辨率就比较高（一般为1080×1920以上），我们还要根据计算机的实际屏幕分辨率来设置Scale，我一般选择2dp
on device=1px on screen，相当于把虚拟设备的屏幕长宽缩小了一半。如果是在笔记本上进行开发，尤其是Orientation采用Portrait（竖屏模式）时，这个比例还要调高一些：


        点击左下角的Show Advanced Settings，可以设置更详细的参数。在开发图像处理应用时，最好为虚拟设备添加一个摄像头：


        点击Finish，虚拟设备就创建好了。在AVD Manager界面中点击对应虚拟设备后面的三角形按钮，就可以启动模拟器，打开相应的虚拟设备：


        Android Studio自带模拟器的一个很大的弊端是，运行缓慢。甚至在我的年老体衰的笔记本电脑上根本无法启动。在使用这个模拟器时，要注意机器的空闲内存、HAXM占用内存与虚拟设备RAM之间的协调。否则即使安装了HAXM，也可能由于内存不足的原因无法开启加速模式，导致运行速度更慢。

        2.Genymotion

        Genymotion是Genymobile开发的一款Android模拟器，运行速度比Android SDK自带的模拟器快很多，而且提供了包括网络、摄像头、电池电量、信号强度、GPS等参数的模拟。在某些情况下，它的运行速度甚至比实际设备还要快。Genymotion的官方网站是https://www.genymotion.com/，需要注册一个账户才能下载，选择personal
use就能免费使用大部分功能。

        下载并安装好Genymotion之后，打开软件，点击Settings->ADB->Use custom Android SDK tools，然后选择之前下载的Android SDK目录，比如C:/dev-lib/android-sdk。如果下方显示一个对号，则说明Android
SDK配置成功，无需为Genymotion单独下载一个Android SDK了。

        此外，还要为Android Studio安装一个Genymotion插件。打开Android Studio，依次点击File->Settings…->Plugins->Browse
repositories…，在左上角的搜索框搜索“genymotion”，找到Genymotion，点击Instal plugin。安装完成之后，关闭并重新打开Android Studio。（参考：https://docs.genymotion.com/pdf/PDF_Plugin_for_Android_Studio/Plugin-for-Android-Studio-1.0.7-Guide.pdf）

        点击Android Studio上方的

按钮，就能打开Genymotion了。

        用Genymotion创建虚拟设备的过程非常简单，这里就不赘述了。在需要调试应用时，只需要点击

按钮，然后在弹出的Device Chooser窗口中选择Genymotion的虚拟设备即可：



        Genymotion模拟器运行时的效果如下：



        有时即使设置了自定义的Android SDK路径，新建虚拟设备时Genymotion还是会自己下载一个两百多MB的SDK。也许是同一API的SDK具体版本不同造成的，对此我也没有什么办法，好在下载速度不是太慢：）

为项目配置OpenCV

        1.建立Android项目。打开Android Studio，点击File->New Project…：


        为项目设置应用名称、包名前缀和项目位置：


        点击Next。设置应用支持的最低Android
API级别，这里设置为API 16：


        点击Next。选择默认Activity的外观，为了让界面尽量简洁，这里选择Empty
Activity：


        点击Next。设置Activity文件名称以及对应Layout文件名称，这里采用默认值：


        点击Finish。等待Android
Studio载入相关文件、同步配置并自动编译之后，一个基本的Android项目就建立好了。

        2.导入OpenCV库。点击File->New->Import Module…：


        在弹出的窗口中找到OpenCV Android SDK下的sdk\java文件夹，比如C:\dev-lib\OpenCV-android-sdk\sdk\java：


        点击Next。保持默认选项不动，再点击Finish，完成OpenCV库的导入：


        此时，Android Studio会自动更新项目配置。由于OpenCV库本身默认配置的原因，在这个过程中会产生很多错误（如下图最下边的红框所示）。这就需要我们修改OpenCVLibrary310\build.gradle文件，然后重新同步Gradle配置：


        修改OpenCVLibrary310\build.gradle文件为如下内容：

apply plugin: 'com.android.library'

android {
compileSdkVersion 23
buildToolsVersion "23.0.2"

defaultConfig {
minSdkVersion 16
targetSdkVersion 23
}

buildTypes {
release {
minifyEnabled false
proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.txt'
}
}
}

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18

apply plugin: 'com.android.library'   android {     compileSdkVersion 23     buildToolsVersion "23.0.2"       defaultConfig {         minSdkVersion 16         targetSdkVersion 23     }       buildTypes {         release {             minifyEnabled false             proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.txt'         }     } }

        修改好后，点击上面图片中标示出的Try Again，或者点击Android Studio上方的

按钮，同步项目的Gradle配置。同步完成后，就可以向Android项目中整合OpenCV模块了。

        3.将Android项目与OpenCV整合。点击File->Project Structure…：



        在弹出的Project Structure窗口中选择左边的app，在右边选择Dependencies，然后点击

按钮，选择Module
dependency：


        在弹出的窗口中选择OpenCVLibrary310，点击两次OK，保存并关闭两个窗口：



        至此，你的Android项目就支持OpenCV的开发了！

        另外，在设备上调试APP之前，不要忘记先安装对应架构的OpenCV Manager，该软件包包含了所有OpenCV的库函数。否则会出现Package not found的错误：



        OpenCV Manager位于OpenCV Android SDK的apk目录下，比如C:\dev-lib\OpenCV-android-sdk\apk，然后根据你的设备来选择安装包。比如，如果手机的CPU采用ARM v7架构，就要安装OpenCV_3.1.0_Manager_3.10_armeabi-v7a.apk；如果是x86架构，就要安装OpenCV_3.1.0_Manager_3.10_x86.apk。

        对于实际设备，把OpenCV Manager的apk直接拷贝到设备安装即可；如果是虚拟设备，需要在命令提示符中用adb install命令来安装，比如：

C:\dev-lib\android-sdk\platform-tools\adb install C:\dev-lib\OpenCV-android-sdk\apk\OpenCV_3.1.0_Manager_3.10_x86.apk

1	C:\dev-lib\android-sdk\platform-tools\adb install C:\dev-lib\OpenCV-android-sdk\apk\OpenCV_3.1.0_Manager_3.10_x86.apk