Android NDK學習筆記：Android Studio3.1+CMAKE+OpenCV3.4配置

• 1 前言
• 2 準備工作
  • 2.1 開發環境
  • 2.2 下載相關文件
• 3 OpenCV for Android的配置
  • 3.1 創建項目
  • 3.2 OpenCV相關文件
  • 3.3 配置文件
    • 3.3.1 build.gradle文件
    • 3.3.2 CMakeList.txt文件
    • 3.3.3 資源文件
• 4 測試Demo：灰度化圖片
  • 4.1 代碼
  • 4.2 程序結果
• 5 參考鏈接

 

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1 前言

　　Android Studio在2.2版本更新之後加入了CMAKE方式配置NDK的方法，這大大簡化了之前通過Android.mk和Application.mk兩個本地配置文件進行NDK開發的方式。這種方法在後續更新的版本中不斷增強，越來越好用，越來越不會出問題。本文基於Android Studio3.1的版本進行配置，使用CMAKE的配置方式配置OpenCV最新版（截止發文時間是OpenCV 3.4.1），並在最後給出一個灰度轉換的測試Demo。

　　如果你想通過Android NDK開發配置OpenCV，本文或許對你有用。

2 準備工作

2.1 開發環境

• Java 8 u161
• Windows 10 Enterprise 64bit
• Android Studio 3.1
• OpenCV for Android 3.4.1
• Android NDK 16.1.4479499
• Gradle 4.4
• CMAKE

注意： NDK更迭比較快，之前一直用14R版本，配置最新版的OpenCV，貌似老出一些莫名其妙的bug，後來更新16R之後，bug莫名其妙的消失了，貌似新版本更強大，推薦用最新版。Gradle腳本大部分是AS自動配置的，一般會自動更新，但如果在update推送彈窗中點了ignore之後，會停止推送，推薦使用最新版本。

2.2 下載相關文件

OpenCV

　　OpenCV可以直接在官網上下，官方網址爲：https://opencv.org/releases.html

　　選擇Android pack版本即可，大約310MB，由於服務器在國外，下載速度可能會比較慢，使用迅雷要比FireFox自帶的下載器快。

NDK

　　NDK並不會隨着Android SDK自動下載，需要手動配置——
打開AS -> Settings -> Appearance & Behavior -> System Settings -> Android SDK ->SDK Tools 勾選 NDK，如果CMAKE沒有勾選，也要勾選。

　　至此，準備工作結束。

3 OpenCV for Android的配置

3.1 創建項目

　　創建一個名爲OpenCVTest的Android project，注意勾選include C++選項即可。

3.2 OpenCV相關文件

• include文件
  　　在下載好的OpenCV壓縮包中，打開路徑下的.\opencv-3.4.1-android-sdk\OpenCV-android-sdk\sdk\native\jni 有一個include文件夾，把這個文件夾複製粘貼至我們的OpenCVTest項目中，路徑爲src/main/cpp
• jni文件
  　　然後是動態庫(.so文件)，打開路徑下的.\opencv-3.4.1-android-sdk\OpenCV-android-sdk\sdk\native ，有一個libs 文件夾，這個文件夾裏面是所有版本的abi的so文件。複製粘貼到我們的項目中，路徑爲src/main/jniLibs 這個文件夾需要自己手動去創建。

注意：
　　1. 無論是include還是libs的路徑都可以自定義，習慣上是這樣放，但其實只要在之後的CMakeList配置文件裏面設置正確就沒有問題。
　　2. 值得一提的是，OpenCV在最新版本中把動態庫和靜態庫分開了，分別放在libs和staticlbs兩個文件夾中，之前是放在一個文件夾裏的。我們測試Demo僅需要動態庫和頭文件即可。

　　最後配置好之後文件結構如圖所示：

3.3 配置文件

3.3.1 build.gradle文件

　　在android 節點中添加如下代碼：

1. sourceSets{

2. main{

3. jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs/libs']

4. }

5. }

•  

　　這一步設置了動態鏈接庫的路徑地址，用於項目構建時，Native尋找和鏈接相關的so文件。

　　然後在Android.defaultConfig.externalNativeBuild 的節點內增加一行過濾器，如下：

abiFilters 'x86', 'x86_64', 'armeabi', 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a', 'mips', 'mips64'

•  

　　.so文件依賴於硬件環境，不同的CPU架構對應不同的.so文件，abiFilters關鍵字能夠指定Android 所支持的CPU架構，一般是以上7種，最終這些.so文件會被打包進APK，所以可以根據自己的項目進行選擇，比如在AS模擬器上開發APP選一個 x86 就可以了，如果是手機端，一般是arm架構，選 armeabi-v7a 即可。

　　最終的build.gradle文件如下：

1. apply plugin: 'com.android.application'

2.  

3. android {

4. compileSdkVersion 26

5. defaultConfig {

6. applicationId "com.example.videomedicine.opencvtest"

7. minSdkVersion 24

8. targetSdkVersion 26

9. versionCode 1

10. versionName "1.0"

11. testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"

12. externalNativeBuild {

13. cmake {

14. cppFlags "-std=c++11 -frtti -fexceptions"

15. abiFilters 'x86'

16. }

17. }

18. ndk{

19. abiFilters 'x86'

20. }

21. }

22. sourceSets{

23. main{

24. jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs/libs']

25. }

26. }

27. buildTypes {

28. release {

29. minifyEnabled false

30. proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'

31. }

32. }

33. externalNativeBuild {

34. cmake {

35. path "CMakeLists.txt"

36. }

37. }

38. }

39.  

40. dependencies {

41. implementation fileTree(dir: 'libs', include: ['*.jar'])

42. implementation 'com.android.support:appcompat-v7:26.1.0'

43. implementation 'com.android.support.constraint:constraint-layout:1.0.2'

44. testImplementation 'junit:junit:4.12'

45. androidTestImplementation 'com.android.support.test:runner:1.0.1'

46. androidTestImplementation 'com.android.support.test.espresso:espresso-core:3.0.1'

47. }

　　配置完之後，點擊Sysn Now 。

3.3.2 CMakeList.txt文件

　　這個文件也是NDK開發最最最關鍵的文件，AS採用CMake腳本語法配置C編譯器的環境，如果你之前有過使用CMAKE的經驗，或許這並非難題，但對於初學者而言，CMAKE的腳本語法，還是略過於生澀，而且AS對該文件的配置並不友好，居然沒有代碼提示，於是不得不查很多文檔。但好在，NDK的開發大多不是大型的C++項目，也不太需要過於複雜的設置（比如OpenCV源代碼的CMAKE文件，大約有幾千行的樣子 Orz~）

　　OpenCV配置CMakeList文件的方式如下：

1. # For more information about using CMake with Android Studio, read the

2. # documentation: https://d.android.com/studio/projects/add-native-code.html

3.  

4. # 設置CMAKE的版本號

5. cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

6.  

7. # 設置include文件夾的地址

8. include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/include)

9.  

10. # 設置opencv的動態庫

11. add_library(libopencv_java3 SHARED IMPORTED)

12. set_target_properties(libopencv_java3 PROPERTIES IMPORTED_LOCATION

13. ${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs/libs/${ANDROID_ABI}/libopencv_java3.so)

14.  

15. add_library( # Sets the name of the library.

16. native-lib

17.  

18. # Sets the library as a shared library.

19. SHARED

20.  

21. # Provides a relative path to your source file(s).

22. src/main/cpp/native-lib.cpp )

23.  

24. find_library( # Sets the name of the path variable.

25. log-lib

26.  

27. # Specifies the name of the NDK library that

28. # you want CMake to locate.

29. log )

30.  

31. target_link_libraries( # Specifies the target library.

32. native-lib libopencv_java3

33.  

34. # Links the target library to the log library

35. # included in the NDK.

36. ${log-lib} )

include_directories 函數設置了include文件夾的路徑
add_library 函數設置庫名和類型，其中libopencv_java3 是用戶自定義的變量名，前後保持一致即可，SHARE 表示引入的庫是動態鏈接庫
set_target_properties 設置了OpenCV的動態鏈接庫的路徑
target_link_libraries 具有依賴關係的動態庫鏈接到指定目標上，鏈接順序需符合gcc鏈接規則，這裏我們把libopencv_java3和log鏈接到了native-lib上。

　　更詳細的CMAKE配置語法，可以參考CMAKE官方文檔，我們這裏僅配置動態鏈接庫，以上四個函數足夠了。

3.3.3 資源文件

　　把一張圖片放入src/main/res/drawable 下，作爲我們的測試圖，注意，資源文件首字母不能大寫。

　　至此，配置工作結束。

4 測試Demo：灰度化圖片

4.1 代碼

• MainActivity.java文件

1. package com.example.videomedicine.opencvtest;

2.  

3. import android.graphics.Bitmap;

4. import android.graphics.BitmapFactory;

5. import android.support.v7.app.AppCompatActivity;

6. import android.os.Bundle;

7. import android.view.View;

8. import android.widget.Button;

9. import android.widget.ImageView;

10.  
11.  

12. public class MainActivity extends AppCompatActivity implements View.OnClickListener{

13.  

14. // Used to load the 'native-lib' library on application startup.

15. static {

16. System.loadLibrary("native-lib");

17. }

18.  

19. private Button btn_1;

20. private Button btn_2;

21. private ImageView imageView;

22. private Bitmap bitmap;

23.  

24. @Override

25. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

26. super.onCreate(savedInstanceState);

27. setContentView(R.layout.activity_main);

28. btn_1 = (Button)findViewById(R.id.button_1);

29. imageView = (ImageView)findViewById(R.id.image);

30. bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.luffy);

31. imageView.setImageBitmap(bitmap);

32. btn_1.setOnClickListener(this);

33.  

34. btn_2 = (Button)findViewById(R.id.button_2);

35. btn_2.setOnClickListener(this);

36. }

37. public void showImage(){

38. bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.luffy);

39. imageView.setImageBitmap(bitmap);

40. }

41.  

42. public void gray(){

43. int w = bitmap.getWidth();

44. int h = bitmap.getHeight();

45. int[] piexls = new int[w*h];

46. bitmap.getPixels(piexls,0,w,0,0,w,h);

47. int[] resultData =Bitmap2Grey(piexls,w,h);

48. Bitmap resultImage = Bitmap.createBitmap(w,h, Bitmap.Config.ARGB_8888);

49. resultImage.setPixels(resultData,0,w,0,0,w,h);

50. imageView.setImageBitmap(resultImage);

51. }

52.  

53. @Override

54. public void onClick(View view){

55. switch(view.getId()){

56. case R.id.button_1:showImage();break;

57. case R.id.button_2:gray();break;

58. }

59. }

60.  

61. /**

62. * A native method that is implemented by the 'native-lib' native library,

63. * which is packaged with this application.

64. */

65. public native int[] Bitmap2Grey(int[] pixels,int w,int h);

66.  

67. @Override

68. public void onResume(){

69. super.onResume();

70. }

71. }

• native-lib.cpp文件

1. #include <jni.h>

2. #include<opencv2/opencv.hpp>

3. #include<iostream>

4. using namespace cv;

5. using namespace std;

6.  

7. extern "C" JNIEXPORT jintArray

8.  

9. JNICALL

10. Java_com_example_videomedicine_opencvtest_MainActivity_Bitmap2Grey(

11. JNIEnv *env,

12. jobject /* this */,jintArray buf,jint w,jint h) {

13. jint *cbuf;

14. jboolean ptfalse = false;

15. cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, &ptfalse);

16. if(cbuf == NULL){

17. return 0;

18. }

19.  

20. Mat imgData(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);

21. // 注意，Android的Bitmap是ARGB四通道,而不是RGB三通道

22. cvtColor(imgData,imgData,CV_BGRA2GRAY);

23. cvtColor(imgData,imgData,CV_GRAY2BGRA);

24.  

25. int size=w * h;

26. jintArray result = env->NewIntArray(size);

27. env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, (jint*)imgData.data);

28. env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);

29. return result;

30. }

• activity_main.xml

4.2 程序結果

5 參考鏈接

[1]. Android Studio 2.3利用CMAKE進行OpenCV 3.2的NDK開發
[2]. CMake常用語法總結
[3]. android使用CMake進行jni編寫遇到的一些問題
[4]. 設置Button多個監聽事件
[5]. androidstudio視頻錄製和截圖功能
[6]. CMAKE官方文檔

版權聲明：實不相瞞，我也想成爲大佬 https://blog.csdn.net/CV_Jason/article/details/79758823