在android上使用easyPR+caffe进行车牌检测与识别

概述

本文介绍如何在android平台上进行车牌的检测与识别。检测是利用easyPR做的，主要用到SVM这个机器学习算法，识别是用深度学习做的，用caffe训练字符的识别模型，然后跑在android平台上。先说下具体思路，先编译easyPR与caffe的动态库，然后在android上使用easyPR动态库进行车牌的检测与切割，调用caffe的动态库，对切割后的字符图片进行依次识别。最终效果图（暂时不支持汉字的识别）

步骤

easyPR车牌检测动态库编译

• 搭建android开发平台，android+sdk(密码：6jf7)+ndk，要保证javah能使用
• 新建PlateDetect，新建类PlateDetectMobile.java，类中定义native的方法，具体代码用c++实现,编译成动态库后在java中调用。

public class PlateDetectMobile {
    /*picturePath指定车牌的存储路径，resultSavePath指定检测结果的存储路径，svmPath指定SVM.xml的存储路径*/
    public native void nativePlateDetect(String picturePath,
        String resultSavePath,String svmPath);
}

• 点击Build->Make Project,生成类的PlateDetectMobile.class文件
• 打开控制台,进入PlateDetectMobile.classs所在文件夹
  
cd E:\PlateDetect\app\build\intermediates\classes\debug

• 生成.h文件
  
javah -classpath . -jni com.example.hwt.myapplication.PlateDetectMobile

• 在debug文件夹下找到生成的com_example_hwt_platedetect_PlateDetectMobile.h文件，在项目中新建文件夹jni，将.h文件拷贝到jni下。.h文件主要定义了需要实现的方法

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_hwt_platedetect_PlateDetectMobile_nativePlateDetect
  (JNIEnv *, jobject, jstring, jstring,jstring);

• 在jni下新建PlateDetect.cpp文件，实现.h文件中定义的方法

#include 

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_hwt_platedetect_PlateDetectMobile_nativePlateDetect
(JNIEnv *env, jobject, jstring picturePath, jstring resultSavaPath,jstring svmPath){
    /*
    将3个jstring参数转化为string参数，然后就可以全程用C++了    
    将需要用到的.h文件和.cpp文件拷贝到jni文件夹中，.cpp文件需要在android.mk(可以理解为Makefile)中声明
    opencv的使用在android.mk中指定库文件目录，不要将代码拷贝到jni中
    */
}

• 下载OpenCV-2.4.11-android-sdk
• 新建Android.mk文件

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

#需要用到相机则设置为on
OPENCV_CAMERA_MODULES:= off
OPENCV_INSTALL_MODULES:=on
OPENCV_LIB_TYPE:=STATIC

#指定opencv库文件目录
include E:\OpenCV-2.4.11-android-sdk\OpenCV-android-sdk\sdk\native\jni\OpenCV.mk

#jni中用到的cpp文件都要在此声明
LOCAL_SRC_FILES  := PlateDetect.cpp  \
                    plate_detect.cpp \
                    core_func.cpp \
                    feature.cpp\
                    plate.cpp\
                    plate_judge.cpp\
                    plate_locate.cpp \
                    chars_segment.cpp
LOCAL_C_INCLUDES += $(LOCAL_PATH)
LOCAL_LDLIBS     += -llog -ldl  \
                    -latomic  
//编译后动态库的名称
LOCAL_MODULE     := PlateDetectmobile 

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

• 在Jni中新建Application.mk

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
#编译出可以在以下平台中运行的动态库
APP_ABI := armeabi armeabi-v7a  x86
APP_PLATFORM := android-9

• 打开控制台，进入jni所在目录，执行ndk-build

cd E:\PlateDetect\app\src\main\jni
ndk-build

• 修改build.grade(Module:app)

import org.apache.tools.ant.taskdefs.condition.Os

apply plugin: 'com.android.application'


android {
    //编译的sdk版本，需要为21及以上，因为以下的版本无法使用后面编译的caffe动态库
    compileSdkVersion 22
    buildToolsVersion "25.0.0"

    defaultConfig {
        applicationId "com.example.hwt.platedetect"
        minSdkVersion 18
        targetSdkVersion 22
        versionCode 1
        versionName "1.0"
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    sourceSets { main { res.srcDirs = ['src/main/res', 'src/main/res/raw'] } }
    //执行ndk-build之后会生成libs文件夹，设置jniLibs文件夹为libs文件夹中的文件
    sourceSets.main {
        jniLibs.srcDir 'src/main/libs'
    }

}

dependencies {
    compile fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:22.2.1'
}
//隐藏jni文件夹，不然会报错
android {
    sourceSets {
        main {
            jni.srcDirs = []
        }
    }
}
android {
    sourceSets {
        main { java.srcDirs = ['src/main/java','src/main/java/com/sh1r0/caffe/android/lib;'] }
    }
}

• dd
• 修改build.gradle后，点击Sync Now，会看到jni文件夹被隐藏了，出现了jniLibs文件夹，该文件夹下就是我们编译出来的动态库

caffe android平台移植

• caffe的android平台移植已经有人给我们做好了，在GitHub上可以找到这个开源框架caffe-android-lib,我们需要利用这个开源框架编译出caffe的动态库。以下操作都是在CentOS 7.3下进行的，当前目录为/home/hwt
• 下载ndk并解压
  
wget https://dl.google.com/android/repository/android-ndk-r13b-linux-x86_64.zip
unzip android-ndk-r13b-linux-x86_64.zip

• 编译caffe动态库

#下载caffe-android-lib
git clone --recursive https://github.com/sh1r0/caffe-android-lib.git
#进入文件夹
cd caffe-android-lib
#设置要运行该动态的处理器
export ANDROID_ABI="arm64-v8a"
#执行脚本，编译动态库 后面的参数为ndk路径 
./build.sh /home/hwt/android-ndk-r13

android端利用编译好的动态库进行车牌检测与识别