WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv

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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)

http://blog.csdn.net/pwh0996/article/details/8957764

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。

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第1张图片

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。

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第2张图片

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

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第3张图片

 

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第4张图片

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。

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第5张图片

 

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:

 

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第6张图片

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:

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第7张图片

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第8张图片

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第9张图片

 

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

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第10张图片


 (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

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第11张图片 WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第12张图片

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

  1. 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

     

  2. 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)

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第13张图片

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

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第14张图片

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

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第15张图片

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;

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第16张图片

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:

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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。

WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第17张图片

解决方法之二:打开工程属性,选择C/C++ General 中的Code Analysis ,接着选择Useproject setting 去掉Syntax and Semantic……,这是Eclipse在检测一些不符合java中的符号报错,其实代码没有错的。

 WINDOWS系统Eclipse+NDK+Android + OpenCv_第18张图片

 

运行结果

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