OpenCV4Android 之 Android 开发简介

　　本篇是 OpenCV4Android 三篇系列之一 —— Android开发简介。　　

　　本文旨在帮助大家学习Android开发基础和快速配置工作环境。文档以Windows 7配置为基础，但是同样也适用于Linux(Ubuntu),Mac OS X等支持Android SDK的操作系统。

　　如果你完成了下面的步骤后还是不幸的遇到了问题，请通过OpenCV4Android 讨论组或者OpenCV 的Q&A forum联系我们，我们将尽我们最大努力帮你解决问题。

一、Preface (前言)

　　 Android是一个基于Linux内核的开源操作系统，它是由Google公司领导的开放手机联盟(Open Handset Alliance)组织开发的系统。详细信息请访问Android的官网。

　　Android开发明显不同于其它平台的软件开发，在开发Android程序前，我们强烈建议你熟悉下面的关键知识点:

　　　　1. Java编程语言是主要的Android操作系统的开发语言，你可以访问Oracle关于Java的介绍。

　　　　2. Java Native Interface (JNI) (Java本地接口)是一项可以让本地代码在Java virtual machine(Java虚拟机)上的运行的技术。同样，你也可以访问Oracle关于JNI的介绍。

　　　　3. Android Activity (Android 活动)和它的生命周期，这对理解Android API类非常重要。

　　　　4. OpenCV开发显然需要了解一些关于Android Camera 特有的知识。

二、 Android开发快速环境配置

　　如果你是从头开始配置的话，你可以尝试由NVIDIA发布的Tegra Android Development Pack (TADP)。

Note:从V2.0版本后，TADP开发包已经包含了OpenCV for Tegra SDK，这就是我们常用的OpenCV4Android SDK，只不过它加入了一些Tegra特有的东西。

• 安装至少需要1.6Gb的磁盘空间。
• TADP将会下载Android SDK平台和Android SDK的谷歌服务，所以请联网下载(墙内的可能还要FQ)。
• 在安装结束的时候TADP可能会请求你flash your development kit，如果你没有Tegra Development Kit的话就忽略它吧。
• (UNIX) TADP在安装过程中将会请求你root权限。所以你必须是sudo组的成员。

三、Android开发手动环境配置

（一）Java开发

　　为了在Java环境下开发Android必须安装下面的软件：

　　　　1．Sun JDK 6 (Sun JDK 7 也可以)

　　　　2．Android SDK

　　　　3．Android SDK components

　　　　4．Eclipse IDE

　　　　5．ADT plugin for Eclipse

详细的下载和按照过程请访问原文。

（二）C++本地开发

为了可以用C++开发Android需要安装下面的软件：

　　　1. Android NDK

　　为了在Android平台下编译C++代码需要Android Native Development Kit (NDK)(本地开发包)。

　　可以从这下载最新的NDK版本，安装Android NDK只需解压到电脑的某个文件夹就可以了。

Note：可以先阅读官方的Android NDK文档，文档在NDK库docs/目录下。关于使用NDK的主要文档是ANDROID-MK.html文件。你也可以访问APPLICATION-MK.html, NDK-BUILD.html,和CPU-ARM-NEON.html, CPLUSPLUS-SUPPORT.html, PREBUILTS.html去了解一些额为的信息。

　　　2.CDT plugin for Eclipse

　　详细的下载和按照过程请访问原文。

四、Android 程序结构

　　通常情况下，Android程序的源代码有如下的结构：

•  项目根目录/
  • jni/
  • ibs/
  • res/
  • src/
  • AndroidManifest.xml
  • project.properties
  • ... 其它文件...

　　其中：

• • src 文件夹包含了程序的Java代码
  • res 文件夹包含了程序的资源（图片，xml文件等),
  • lib 文件夹包含成功构建(build)后的本地(native)库文件,
  • jni 文件夹包含C/C++程序源代码和NDK的构建脚本Android.mk和Application.mk，
  • AndroidManifest.xml文件表述了Android程序的系统信息(程序名，主程序的包名，程序组件，授权等)。使用Eclipse向导或者Android SDK 的android 工具可以创建该文件。
  • Project.properties 是一个文本文件，它包含了目标Android平台和其它构建细节的信息。这个文件有Eclipse或者android工具生产。

Note：AndroidManifest.xml 和project.properties文件是编译C++部分不可缺少的，因为Android NDK构建系统依赖于它们，如果它们中的任何一个不存在的话，将会在编译C++部分钱先编译Java部分。

五、Android.mk and Application.mk 脚本

　　脚本Android.mk通常有下面的结构：

 1 LOCAL_PATH := $(call my-dir)
 2 
 3 include $(CLEAR_VARS)
 4 LOCAL_MODULE    := <module_name>
 5 LOCAL_SRC_FILES := <list of .c and .cpp project files>
 6 <some variable name> := <some variable value>
 7 ...
 8 <some variable name> := <some variable value>
 9 
10 include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

 

　　这是一个最简化的Android.mk，它可以构建Android程序的C++源代码，需要注意的是前两行和最后一行是任何Android.mk必不可少的。

　　通常情况下，Application.mk是可选的，但是在使用OpenCV，STL或者C++异常的时候，需要创建它，Application.mk的一般结构如下：

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
APP_ABI := all

 

Note：我们建议为所有的该文件设置APP_ABI：=all，如果你想规定具体的目标，可以为ARMv5/ARMv6使用armeabi，为ARMv7使用armeabi-v7a，为Intel内核使用x86，为MIPS使用mips。(译注：上面提到的都是程序的二进制接口abi，因为C/C++是面向CPU编程的，所以构建时必须指定你所用机器的CPU型号，当前绝大多数Android手机都是armeabi-v7a CPU架构)。

六、使用命令行构建程序本地代码

　　这是一个标准的方法编译Android程序的C++本地代码：

警告：我们强烈建议使用cmd.exe（标准控制台）而不是Windows上的Cygwin。只有在你非常明确你的操作时你才可以使用后者。

　　1. 打开控制台，进入Android应用程序的根目录。

cd <root folder of the project>/

 

　　2. 运行下面的命令

<path_where_NDK_is_placed>/ndk-build

 

Note：在Windows上，我们建议在标准控制台(cmd.exe)上使用ndk-build.cmd，而不是bash脚本Cygwin shell。

　　3. 执行了上面的C++代码后，源代码就被编译了。之后程序的Java部分可以被编译了。

Note：ndk-build中的一些参数可以设置：

例1：Verbose compilation

<path_where_NDK_is_placed>/ndk-build V=1

例2：Rebuild all

<path_where_NDK_is_placed>/ndk-build -B

 

七、使用Eclipse构建程序本地代码

　　有几种可能的方法配置本地C++代码的集成编译环境，它们都是把Android的NDK集成到Eclipse的构建过程中。我们建议使用基于Eclipse CDT Builder的方法。

　　从版本2.4.2后OpenCV for Android 包已经包含了样例工程的预配置的CDT Builders。对于你自己的项目你应该按照下面的步骤设置：

　　1. 定义NDKROOT环境变量，设置路径名为你系统Android NDK的路径。(例如，"X:\\Apps\\android-ndk-r8" 或者 "/opt/android-ndk-r8")。

Note：也可以在Eclipse中定义NDKROOT环境变量，但是当改变workspace的时候就需要重新设置，如果你更喜欢这种方式来配置环境变量的话，打开菜单Window -> Preferences -> C/C++ -> Build -> Environment,按下ADD...按钮，然后设置变量名为NDKROOT，设置变量值为你的本地Android NDK路径。

　　2. 重启Eclipse应用更改。

　　3. 打开Eclipse加载Android程序工程。

　　4. 通过菜单New -> Other -> C/C++ -> Convert to a C/C++ Project 为工程添加C/C++特性。

 

　　5. 选择需要转换的项目，指定“Project type” = Makefile project, “Toolchains” = Other Toolchain。

　　6. 打开Project Properties -> C/C++ Build 。取消使用默认的构建命令，把“Build command” 内容从"make" 改为：

"${NDKROOT}/ndk-build.cmd"  //在Windows上

"${NDKROOT}/ndk-build"         //在 Linux and MacOS.

 

 

　　7. 切换到Behaviour选项卡，按照下面的显示来操作“ Workbench build type” 部分。

 

　　8. 按OK 确保ndk-build 能够被成功调用。

 

　　9. 如果在Eclipse编辑器打开C++源文件，将会发现语法错误标注。这些不是正真的错误，设置CDT可以消除这些错误。

 

　　10. 打开Project Properties -> C/C++ General -> Paths and Symbols。然后为C++增加下面的Include 路径。

1 # for NDK r8 and prior:
2 ${NDKROOT}/platforms/android-9/arch-arm/usr/include
3 ${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/include
4 ${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/libs/armeabi-v7a/include
5 ${ProjDirPath}/../../sdk/native/jni/includ

 

# for NDK r8b and later:
${NDKROOT}/platforms/android-9/arch-arm/usr/include
${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.6/include
${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.6/libs/armeabi-v7a/include
${ProjDirPath}/../../sdk/native/jni/include

 

　　最后的路径应该改为OpenCV4Android SDK的绝对路径或者相对路径。这样就可以消除语法错误标记。

 

八、调试和测试

　　这部分将会学到怎样设置模拟器或硬件设备来测试和调试Android应用程序。

（一）Android虚拟设备AVD

（二）硬件设备(手机)

　　上面两部分比较简单，详细可参考原文。

(译注：这部分可以简化，其实按照一个360手机助手就可以了）

九、下一步该做什么？

　　现在，你已经配置好了Android开发的环境，可以继续按照OpenCV4Android SDK。你可以在独立的OpenCV4Android SDK教程中学习具体怎样去做。

转载请注明出处：OpenCV4Android开发简介 from Beenking

本文翻译自OpenCV官方文档Introduction into Android Development