如何在Android中使用OpenCV

最近在看opencv的東西，突然想到，能不能再android手機上使用呢。。。百度到一個比較好的文章，轉載如下

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看了網上的很多教程和官方http://opencv.willowgarage.com/wiki/Android提供的如何在Android上使用OpenCV的教程，照着一步一步的做最後總有些問題，不是APK安裝失敗就是運行時突然報錯退出。和同學一起摸索了一段時間後，終於弄成功，在這裏做一個總結。最關鍵的問題是項目中各個文件夾和文件的位置要放置正確，而且目標機器的CPU架構要設置正確，下面是配置的詳細過程。

一、Android開發環境

1.Sun JDK 6

訪問http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/index.html這裏並且安裝好JDK

注意：不要使用OpenJDK，Android SDK支持Sun JDK

2.Android SDK

訪問http://developer.android.com/sdk/index.html獲取android sdk，如果選擇的是Windows安裝文件，則你還需要安裝32bit JRE。

3.Android SDK組件

l Android SDK Tools, revision 12或者更新

l SDK平臺Android 2.2, API 8, revision 2(also known as Java API)

這是OpenCV Java API支持的最低平臺，OpenCV發佈默認爲Android 2.2

4. Eclipse IDE和ADT plugin for Eclipse

訪問http://www.eclipse.org/downloads/下載Eclipse並解壓即可。

打開Eclipse，選擇Help->Install New Software菜單，但後點擊Add按鈕，在Add Repository對話框中的Name一欄輸入"ADT Plugin"，Location一欄輸入https://dl-ssl.google.com/android/eclipse/，但後點擊OK。在Available Software對話框中選中所有單選框，然後一路next直到finish爲止，當安裝ADT完畢後重啓Eclipse即可。

5. Android NDK

訪問http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html 下載最新的Android NDK，是一個ZIP解壓包，只需解壓到某個路徑即可，例如"F:\android-ndk-r6b-windows\android-ndk-r6b"，再把這個路徑添加到系統的環境變量PATH中。

6. Cygwin

訪問http://cygwin.com/index.html下載最新的Cygwin，最好安裝全部的Cygwin組件。假設安裝在"C:\cygwin"下，將"C:\cygwin\bin"添加到系統環境變量PATH中，爲了方便的在命令行下調用Android NDK，找到"C:\cygwin\home\(你的用戶名)"這個目錄，打開文件".bash_profile"，在文件的最下面加上下面兩行內容：

NDK=/cygdrive/f/android-ndk-r6b-windows/android-ndk-r6b

export NDK

這樣便可以在命令行中以 "$NDK/ndk-build" 這種形式調用NDK了。

二、OpenCV

1.首先下載在http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-android/2.3.1/ 已經預編譯好的opencv包。

2.把下載好的包解壓到某個路徑上(最好不要帶空格)，例如"F:\OpenCV-2.3.1-android-bin"

三、如何在Android程序中使用OpenCV

有兩種方式（重點講後面一種）：

1.使用OpenCV Java API。

OpenCV安裝路徑"F:\OpenCV-2.3.1-android-bin"下有兩個文件夾，如下圖

將文件夾"OpenCV-2.3.1"拷貝到你的Eclipse工作空間所在的目錄，也就是在你的項目的上一級目錄中，然後導入到工作空間中，在Package Explorer中選擇你的項目，單機右鍵在彈出菜單中選擇Properties，然後在彈出的Properties窗口中左側選擇Android，然後點擊右下方的Add按鈕，選擇OpenCV-2.3.1並點擊OK,如下圖：

此時，展開你的項目樹，你可以看到新加了一個OpenCV-2.3.1_src目錄，如下圖，那麼就是正確添加了OpenCV Java API，否則就是你放置OpenCV-2.3.1的目錄路徑不正確。

然後就可以在你的Java源文件中導入OpenCV的API包，並且使用OpenCV API了，OpenCV API的包的形式如下：

Org.opencv.(OpenCV模塊名).(OpenCV類名)

例如：

Org.opencv.core.Mat

2.利用JNI編寫C++ OpenCV代碼，通過Android NDK創建動態庫（.so）

新建一個工作空間，例如"TestOpenCV"，在Window->Preferences中設置好Android SDK的路徑，如下圖所示。

然後新建一個Android項目，Build Target選擇Android2.2，命名爲"HaveImgFun"，活動名改爲HaveImgFun，Package name中填寫com.testopencv.haveimgfun,最後點擊finish。

如同使用OpenCV Java API那樣，將OpenCV-2.3.1文件夾拷貝到與工作空間同一級目錄中；另外，將"F:\OpenCV-2.3.1-android-bin\samples"下的includeOpenCV.mk文件拷貝到和項目HaveImgFun同一級目錄中，如下圖所示：

（上面這個各個文件夾和文件的放置很重要，因爲OpenCV-2.3.1下的OpenCV.mk中有很多相對路徑的指定，如果不是這樣放置，在NDK生成動態庫時可能會報文件或文件夾無法找到的錯誤）

選擇Package Explorer中你的項目，右鍵選擇new->folder，新建一個名爲jni的文件夾，用來存放你的c/c++代碼。

然後把res->layout下的main.xml的內容改爲下面所示：

 1 <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> 
 2     <LinearLayout   xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
 3      android:orientation="vertical" 
 4      android:layout_width="fill_parent"  
 5      android:layout_height="fill_parent" 
 6     > 
 7     <Button android:layout_height="wrap_content"  
 8         android:layout_width="fill_parent"  
 9         android:id="@+id/btnNDK"  
10         android:text="使用C++ OpenCV進行處理" /> 
11     <Button android:layout_height="wrap_content"  
12         android:layout_width="fill_parent"  
13         android:id="@+id/btnRestore"  
14         android:text="還原" />  
15     <ImageView android:id="@+id/ImageView01"  
16     android:layout_width="fill_parent"  
17     android:layout_height="fill_parent" />       
18 </LinearLayout>

上面的代碼就是一個線性佈局裏面包含2個按鈕加上一個顯示圖像的ImageView

在文件夾src下的com.testopencv.haveimgfun包中新建一個類用於包裝使用了opencv c++代碼的動態庫的導出函數，類名爲LibImgFun。

Eclipse會爲你創建一個新的文件LibImgFun.java,將裏面的內容改爲：

 1 package com.testopencv.haveimgfun; 
 2 public class LibImgFun {  
 3 static {   
 4         System.loadLibrary("ImgFun");   
 5        }   
 6       /** 
 7             * @param width the current view width 
 8             * @param height the current view height 
 9 */ 
10     public static native int[] ImgFun(int[] buf, int w, int h);  
11 }

從上面的代碼可以得知，我們的動態庫名字應該爲“libImgFun.so”，注意"public static native int[] ImgFun(int[] buf, int w, int h)"中的native關鍵字，表明這個函數來自native code。static表示這是一個靜態函數，這樣就可以直接用類名去調用。

在jni文件夾下建立一個"ImgFun.cpp"的文件，內容改爲下面所示：

 1 #include <jni.h> 
 2 #include <stdio.h> 
 3 #include <stdlib.h> 
 4 #include <opencv2/opencv.hpp> 
 5 using namespace cv;
 6  
 7 extern "C"
 8 { 
 9     JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_testopencv_haveimgfun_LibImgFun_ImgFun(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h); 
10     JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_testopencv_haveimgfun_LibImgFun_ImgFun(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h){ 
11  
12     jint *cbuf; 
13     cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false); 
14     if(cbuf == NULL) 
15     { 
16         return 0; 
17     } 
18  
19     Mat myimg(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);  
20     for(int j=0;j<myimg.rows/2;j++) 
21     { 
22         myimg.row(j).setTo(Scalar(0,0,0,0)); 
23     } 
24  
25     int size=w * h; 
26     jintArray result = env->NewIntArray(size); 
27     env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf); 
28     env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0); 
29     return result; 
30     } 
31 }

上面的代碼中#include <jni.h>是必須要包含的頭文件，#include <opencv2/opencv.hpp>是opencv要包含的頭文件。

動態庫要導出的函數如下聲明：

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_testopencv_haveimgfun_LibImgFun_ImgFun(JNIEnv* env, jobject obj, jintArray buf, int w, int h);

JNIEXPORT 和JNICALL是必須要加的關鍵字

jintArray就是int[]，這裏返回類型要麼爲空，要麼爲jni中定義的類型，事實上就是C\C++類型前面加上j，如果是數組，則在後面加上Array。

函數名的命名規則如下：

Java_(包路徑)_（類名)_(函數名) (JNIEnv *env, jobject obj, 自己定義的參數...)

包路徑中的"."用"_"(下劃線)代替，類名就是上面包裝該動態庫函數的類的名字，最後一個纔是真正的函數名；JNIEnv *env和jobject obj這兩個參數時必須的，用來調用JNI環境下的一些函數；後面就是你自己定義的參數。在這裏，jintArray buf代表了傳進來的圖像的數據，int w是圖像的寬，int h是圖像的高。

這個函數的功能是將傳進來的圖像的上半部分塗成黑色。

然後再在jni下新建兩個文件"Android.mk"文件和"Application.mk"文件，這兩個文件事實上就是簡單的Makefile文件。

其中將Android.mk的內容改爲如下所示：

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
include ../includeOpenCV.mk
ifeq ("$(wildcard $(OPENCV_MK_PATH))","")
#try to load OpenCV.mk from default install location
include $(TOOLCHAIN_PREBUILT_ROOT)/user/share/OpenCV/OpenCV.mk
else
include $(OPENCV_MK_PATH)
endif
LOCAL_MODULE := ImgFun
LOCAL_SRC_FILES := ImgFun.cpp
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

Application.mk的內容改爲如下所示：

APP_STL:=gnustl_static
APP_CPPFLAGS:=-frtti -fexceptions
APP_ABI:=armeabi armeabi-v7a

其中APP_ABI指定的是目標平臺的CPU架構。（經過很多測試,android2.2必須指定爲armeabi，android2.2以上的使用armeabi-v7a，如果沒有設置對，很有可能安裝到android虛擬機失敗，當然你同時如上面寫上也是可以的）

上面的步驟完成後，就可以使用NDK生成動態庫了，打開cygwin，cd到項目目錄下，如下圖所示：

輸入$NDK/ndk-build命令，開始創建動態庫。成功的話如下圖所示。

這時候刷新Eclipse的Package Explorer會出現兩個新的文件夾obj和libs。

現在，只剩最後一步完成這個測試程序。

將一張圖片，例如"lena.jpg"放到項目res->drawable-hdpi目錄中並刷新該目錄。

然後將HaveImgFun.java的內容改爲下面所示：

 1 package com.testopencv.haveimgfun; 
 2  
 3 import android.app.Activity;  
 4 import android.graphics.Bitmap;   
 5 import android.graphics.Bitmap.Config;   
 6 import android.graphics.drawable.BitmapDrawable;   
 7 import android.os.Bundle;   
 8 import android.widget.Button;  
 9 import android.view.View;   
10 import android.widget.ImageView;  
11  
12 public class HaveImgFun extends Activity{ 
13 /** Called when the activity is first created. */  
14 ImageView imgView;  
15 Button btnNDK, btnRestore; 
16  
17 @Override  
18 public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
19     super.onCreate(savedInstanceState);   
20         setContentView(R.layout.main);  
21  
22     this.setTitle("使用NDK轉換灰度圖");   
23     btnRestore=(Button)this.findViewById(R.id.btnRestore);   
24     btnRestore.setOnClickListener(new ClickEvent());   
25     btnNDK=(Button)this.findViewById(R.id.btnNDK);   
26     btnNDK.setOnClickListener(new ClickEvent());   
27     imgView=(ImageView)this.findViewById(R.id.ImageView01);  
28         Bitmap img=((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.lena)).getBitmap();  
29     imgView.setImageBitmap(img);  
30 } 
31  
32 class ClickEvent implements View.OnClickListener{  
33     public void onClick(View v){ 
34         if(v == btnNDK){
35             long current=System.currentTimeMillis();   
36             Bitmap img1=((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.lena)).getBitmap();   
37             int w=img1.getWidth(),h=img1.getHeight();   
38             int[] pix = new int[w * h];   
39             img1.getPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h);   
40             int[] resultInt=LibImgFun.ImgFun(pix, w, h);   
41             Bitmap resultImg=Bitmap.createBitmap(w, h, Config.RGB_565);   
42             resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0,w, h);   
43             long performance=System.currentTimeMillis()-current;   
44             imgView.setImageBitmap(resultImg);   
45             HaveImgFun.this.setTitle("w:"+String.valueOf(img1.getWidth())+",h:"+String.valueOf(img1.getHeight())+"NDK耗時"+String.valueOf(performance)+" 毫秒"); 
46         } else if(v == btnRestore){  
47                 Bitmap img2=((BitmapDrawable) getResources().getDrawable(R.drawable.lena)).getBitmap();  
48             　　 imgView.setImageBitmap(img2);  
49                 HaveImgFun.this.setTitle("使用OpenCV進行圖像處理");
50         } 
51      }
52    } 
53 }

點擊全部保存，OK，現在可以選擇一個Android虛擬機運行看一下效果，配置好Run Configuration然後點擊Run，得到下面的結果：

點擊使用C++ OpenCV進行處理，得到下面的結果：

本文出自 “UnderTheHood” 博客，請務必保留此出處http://underthehood.blog.51cto.com/2531780/670169

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