王学岗NDK系列(七)OpenCV概述及android studio下ndk OpenCV环境搭建+简单实例

一：OpenCV概述
1.opencv相关概念
图像处理 利用计算机对图像进行分析处理，达到所需结果的技术，一般指的是数字图像处理，通过数码设备得到的数字图像是一个很大的二维数组，数组的元素叫像素，像素的值叫灰度值。主要的处理方法有去噪，增强，复原，分割，提取特征等等。

计算机视觉 是研究如何使计算机可以像人一样“看”的一门科学，属于人工智能的范畴，是用计算机来识别、追踪、测量等等收集信息的科学。

图像处理侧重于处理图像，而计算机视觉侧重于模拟人的视觉。

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

2.OpenCV的诞生
OpenCV于1999年由Intel建立，如今由Willow Garage提供支持。OpenCV是一个基于BSD许可（开源）发行的跨平台计算机视觉库，可以运行在Linux、Windows、Mac OS、android、iOS等操作系统上。由一系列 C 函数和少量 C++ 类构成，所以它轻量级而且高效。还支持C#、Ch、ruby等语言进行编程，同时提供了Python、Ruby、MATLAB等语言的接口，实现了图像处理和计算机视觉方面的很多通用算法。最新版本是3.3 ，2017年8月3日发布。
3.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………………
4.opencv模块
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（Dynamic Structures）；
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 Image Transformations）；
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。

5.下载OpenCV
https://opencv.org/
6.OpenCV-android-SDK目录结构
apk OpenCV manager针对各个架构的cup的manager安装包
samples android平台下的案例源码和安装包（java调用方式的）
sdk sdk文件夹
7.Mat
Mat是OpenCV的核心数据结构，用来表示任意N维矩阵。图像是二维矩阵的一个特殊场景，所以也是使用Mat来表示的。Mat是OpenCV中用到最多的类
二：android studio下ndk OpenCV环境搭建
1，新建项目的时候注意的地方

勾选后会在build.gradlle中显示

2，修改当前model下的build.graddle文件，有注释的地方就是需要改动的地方

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 26
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.acer.test_2018_02_27opencv_test"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 26
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                //加入C+11的支持
                cppFlags "-std=c++11 -frtti -fexceptions"
                //我们的APP要支持的CPU架构
                abiFilters'x86','x86_64','armeabi','arm64-v8a','armeabi-v7a','mips','mips64'
            }
        }
    }
    //加上
    sourceSets{
        main{
            //当前这个目录下的库文件会被调用并且被打包进apk中
            jniLibs.srcDirs = ['D:/opencv/OpenCV-android-sdk/sdk/native/libs'];

        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

dependencies {
    implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    implementation 'com.android.support:appcompat-v7:26.1.0'
    implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'
    testImplementation 'junit:junit:4.12'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.1'
    androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.1'
}

看下D:\opencv\OpenCV-android-sdk\sdk\native\libs中的文件

3，修改CMakeLists.txt文件中需要改动的地方(汉语注释就是需要改动的地方)

# For more information about using CMake with Android Studio, read the
# documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html

# Sets the minimum version of CMake required to build the native library.

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# Creates and names a library, sets it as either STATIC
# or SHARED, and provides the relative paths to its source code.
# You can define multiple libraries, and CMake builds them for you.
# Gradle automatically packages shared libraries with your APK.

#该变量为真时会创建完整版本的Makefile
set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)

#定义变量ocvlibs使后面的命令可以使用定位具体的库文件
set(ocvlibs "D:/opencv/OpenCV-android-sdk/sdk/native/libs")

#调用头文件的具体路径
include_directories(D:/opencv/OpenCV-android-sdk/sdk/native/jni/include)
#增加我们的动态库
add_library(libopencv_java3 SHARED IMPORTED )
#建立链接
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 )

# Searches for a specified prebuilt library and stores the path as a
# variable. Because CMake includes system libraries in the search path by
# default, you only need to specify the name of the public NDK library
# you want to add. CMake verifies that the library exists before
# completing its build.

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 )

# Specifies libraries CMake should link to your target library. You
# can link multiple libraries, such as libraries you define in this
# build script, prebuilt third-party libraries, or system libraries.

target_link_libraries( # Specifies the target library增加库的链接
                       native-lib  libopencv_java3  android log

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

三：简单实例