OpenCV 在 Android Studio 的使用教程

本文内容是本人经过多次踩坑，并参考网上众多OpenCV On Android的配置教程总结而来，尽希望能帮助学习移动图像处理的朋友们少走弯路，如有转载，请标明出处

开发环境

Android Studio：Version 3.6.1

SDK：Android Studio 3.6.1自带的最新SDK。

NDK：Android Studio 3.6.1自带的最新NDK

OpenCV：V4.5.1

注：以上配置向上兼容，读者可使用更新的版本，但低版本可能出现错误

(本人开发时间：2021/3/30)

第一步：安装必要的组件

1、打开Android Studio。如果是欢迎界面，选择Configure->SDK Manager。如果是项目界面，选择Tools->Android->SDK Manager。

2、将选项条切换到SDK Tools，勾上左下角的Show Package Details，然后勾选以下四项，然后OK，开始下载。

          下载完后，就可以开始创建项目了。

第二步：创建Android Studio工程 

 Create New Projec，开始选择模板，这时选择最后一项Native C++，然后进入配置界面。

 

这一步需要注意两个地方

1、包名，请尽量与我保持一致，否则新手容易出错。
2、最小SDK：OpenCV 4.5.1要求最小SDK必须大于21。

 

这一步选择C++14

下一步直接Finish，项目创建成功！

 第三步：OpenCV Java库使用指南

3.1、环境配置：

第一步、将OpenCV Java库作为Module导入。具体步骤为：File->New->Import Module，然后将OpenCV-android-sdk\sdk\java目录导入，最好顺便将模块名从java改成opencv。如下图，然后Next->Finish。

点击 next -> finish

第二步、将导入的opencv模块从application改成library，步骤如下：

第三步、给项目添加opencv依赖

菜单File->Project Structure，在Dependencies中选择app，点击+，选择Module dependency，如下图：

勾选上opencv模块，点击OK即可！

3.2、将opencv注入apk：

1、在手机中安装OpenCV Manager.apk

这种方式极其不好，原因有以下几点：

1、用户需要单独安装这个apk，且不同CPU架构的手机，apk也不一样。
2、Android高版本中，即使安装了这个apk，我们的程序也可能不会正常运行。这是因为一些手机厂商，为了防止应用通过相互唤醒来实现应用保活，所以对不同应用进程间调用进行了限制。比如华为手机管家中的启动管理。
3、OpenCV高版本现已不再提供OpenCV Manager.apk

2、将libopencv_java4.so导入到apk中

这种方式的缺点就是：麻烦!!!

如果我们已经确定了目标机型，这种方式无疑是比较好的。通常来说，如果是真机，导入armeabi或armeabi-v7a架构的so文件；如果是虚拟机，则一般选择x86架构的so文件。

 

方法2实现步骤如下：

1、将OpenCV库中的OpenCV-android-sdk\sdk\native\libs目录下4个子目录，copy到我们项目的libs目录下。

2、修改build.gradle文件，添加以下内容：

sourceSets{
    main{
        jniLibs.srcDirs = ["libs"];
    }
}

做完这一步，libopencv_java4.so将被自动打包进apk中，但是依旧不能正常运行，提示缺少c++_shared，这需要我们再次修改build.gradle文件，添加arguments：

android {
    //......
    defaultConfig {
        //......
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags ""
                arguments "-DANDROID_STL=c++_shared"
            }
        }
    }
}

做完以上内容，基本上就OK了。

第四步：OpenCV NDK库使用指南

4.1、环境配置：

配置方式：打开CMakeLists.txt，内容修改如下，(将OpenCV_DIR设置为你的路径，注意分隔符，使用'/'或'\\')：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

# ##################### OpenCV 环境 ############################
#设置OpenCV-android-sdk路径
set( OpenCV_DIR D:\\OpenCV\\OpenCV-android-sdk\\sdk\\native\\jni )

find_package(OpenCV REQUIRED )
if(OpenCV_FOUND)
    include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS})
    message(STATUS "OpenCV library status:")
    message(STATUS "    version: ${OpenCV_VERSION}")
    message(STATUS "    libraries: ${OpenCV_LIBS}")
    message(STATUS "    include path: ${OpenCV_INCLUDE_DIRS}")
else(OpenCV_FOUND)
    message(FATAL_ERROR "OpenCV library not found")
endif(OpenCV_FOUND)

# ###################### 项目原生模块 ###########################

add_library( native-lib
             SHARED
             native-lib.cpp)

target_link_libraries( native-lib
                       ${OpenCV_LIBS}
                       log
                       jnigraphics)

OK，环境配置好了，嘿嘿嘿，接下来开始代码编写。

4.2、代码编写

下面开始编写布局文件activity_main.xml，内容如下：

MainActivity.java内容如下：

package com.wust.opencv;

import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory;
import android.os.Bundle;
import android.view.View;
import android.widget.ImageView;

import androidx.appcompat.app.AppCompatActivity;

public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener {
    private ImageView imageView;

    static {//加载so库
        System.loadLibrary("native-lib");
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);
        imageView = findViewById(R.id.imageView);
        findViewById(R.id.show).setOnClickListener(this);
        findViewById(R.id.process).setOnClickListener(this);
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (v.getId() == R.id.show) {
            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        } else {
            Bitmap bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.test);
            getEdge(bitmap);
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        }
    }

    //获得Canny边缘
    native void getEdge(Object bitmap);
}

 将一张名为test.jpg的图片放置在drawable目录下.

 

 应用层写好了，现在开始原生层操作：

进入 src/main/java 目录下 

仔细检查一下，路径不要搞错了 

输入如下命令： 

javah -encoding UTF-8 包名.类名
javah -encoding UTF-8 com.wust.opencv.MainActivity

你会发现在Java文件夹下多一个头文件，将该头文件移动到app\src\main\cpp目录下。

第二步：编写NDK代码

native-lib.cpp内容修改为

#include "com_demo_opencv_NativeActivity.h"
#include 
#include 

using namespace cv;

extern "C" JNIEXPORT void
JNICALL Java_com_demo_opencv_NativeActivity_getEdge
        (JNIEnv *env, jobject obj, jobject bitmap) {
    AndroidBitmapInfo info;
    void *pixels;

    CV_Assert(AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info) >= 0);
    CV_Assert(info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888 ||
              info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565);
    CV_Assert(AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels) >= 0);
    CV_Assert(pixels);
    if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        Mat temp(info.height, info.width, CV_8UC4, pixels);
        Mat gray;
        cvtColor(temp, gray, COLOR_RGBA2GRAY);
        Canny(gray, gray, 45, 75);
        cvtColor(gray, temp, COLOR_GRAY2RGBA);
    } else {
        Mat temp(info.height, info.width, CV_8UC2, pixels);
        Mat gray;
        cvtColor(temp, gray, COLOR_RGB2GRAY);
        Canny(gray, gray, 45, 75);
        cvtColor(gray, temp, COLOR_GRAY2RGB);
    }
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
}

注意，naive-lib.cpp中只有一个函数，这个函数名必须与生成的头文件中定义的一致

运行程序，点击SHOW按钮，效果如下： 

点击PROCESS，效果如下：

总结

如果大家觉得这篇文章帮助你了，可以支持一下。

有偿提问