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OpenCV On Android环境配置最新&最全指南(Eclipse篇)

时间:2017-08-10 19:36:32      阅读:357      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:pen   搭建   strip   数据采集   注意   3.0   安装   -668   line   

简介

本教程是经过本人多次踩坑,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。
这也是本人第一次在简书上发布文章,如有不足,希望各位dalao能够指正,我也将及时修改。配置上如果遇到问题,也可以在评论里留言,我将尽力帮助解决。
如有转载,请标明出处http://www.jianshu.com/p/b260ebb1c180
如果您使用的是android studio,请参考下一章OpenCV On Android环境配置最新&最全指南(Android studio篇)

环境

电脑:Windows10
Java:jdk1.8.0_131
Eclipse:Neon.3 Release (4.6.3)
ADT:ADT-23.0.7
NDK:Android Studio2.3自带的最新NDK
OpenCV:V3.2.0
SDK:25.2.5 (单独下载,请不要与Android Studio同用,否则你将不能在eclipse上正确创建Android项目)

注:以上配置基本上为最新版本


一、创建OpenCV Demo

这里只需创建普通Eclipse Android项目工程,没什么重要的地方可说的,如果这都不会,建议先把Android基础学好。这里我创建的是名为OpenCVDemo的项目,包名为com.demo.opencv


二、选择您所需要的环境

1、如果你只想用在应用层编写程序的话,请直接阅读下面OpenCV Java库使用指南
2、如果只想在原生层快速进行图像处理的话,请直接跳到下面OpenCV NDK库使用指南
3、如果想同时使用OpenCV Java库和Native库的话,请参考OpenCV 混合使用指南
接下来我简要介绍两者的区别与优缺点。

1、使用OpenCV Java库和NDK库的区别

简而言之,如果使用OpenCV Java库,你只需在应用层使用Java语言编写代码,由OpenCV Java库通过AIDL连接OpenCV Manager进行图像处理。
如果你使用的OpenCV NDK库,就能在原生层使用C/C++编写代码,此时就涉及到JNI。
虽然两者使用的编程语言不同,但最终结果都是在原生层实现图像处理功能,因为OpenCV Java库只是将原生代码(C/C++)用Java封装(JNI)好,并打包成so文件,存入OpenCV Manager里,外部应用通过AIDL进行调用,这就是为什么使用Java库时必须要额外安装OpenCV Manager的原因了。不过我将会在OpenCV Java库使用指南中介绍一个不需要安装OpenCV Manager的方法,弥补其不足,同时OpenCV 混合使用指南则提供一个更为简便的方法。

2、使用OpenCV Java库和NDK库的优缺点

Java库的缺点:
如果使用Java库的话,手机上除了安装你编写的应用外,还需要额外安装OpenCV Manager文件,其位于OpenCV Android SDK/apk/目录下,请根据你编写的apk架构(如果你仅使用Java开发,则可以不用考虑apk架构)和你手机cup架构选择对应的apk文件,一般这两个选择armeabi架构便能兼容绝大多数的手机。
Java库的优点:
1、不需要C/C++的功底便能轻松实现在Android客户端的图像处理,非常适合只会Java语言的编程人员。
2、因为有两个应用(自己编写的程序和OpenCV Manager),你将获得更多的内存处理空间(一个Android应用默认分配内存上限为24M)。
3、Java库封装了几个摄像头显示控件,如:JavaCameraView,NativeCameraView(目前OpenCV3.2里该控件已经被取消),我们使用少量代码就能实现摄像头数据采集->处理->显示等一系列操作。
NDK库的优点:
1、如果使用Native库的话,你可以完全抛弃OpenCV Manager的安装,同时由于在底层进行图像处理,其处理速度会增加(但由于Android高版本的优化,加上OpenCV Java库其实也是在调用其原始层的库,所以这种差距并不明显)。
2、使用NDK库的话,需采用C\C++进行编程,此方法更便于从Visual Studio进行程序移植。
NDK库的缺点:
需要一定的C\C++功底,如果涉及到调用摄像头,需自行编写缓冲框架,避免数据帧堵塞。同时必须熟悉JNI的函数操作,何时释放内存和引用等等。如果你想在底层进行OpenGL ES渲染图像,还需对Android底层和OpenGL ES有一定了解(但前者并不是必须的)。


三、OpenCV Java库使用指南

环境配置

第一步:Eclipse菜单->File->Import->Android->Existing Android Code Into Workspace(如果没此选项,请确保你的eclipse 上ADT是否配置正确),然后导入OpenCV Android SDK\ sdk\java这个项目。

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1.png

为了防止误操作OpenCV库,建议勾选Copy project into workspace,将该库copy到你的工作文件夹。然后Finish,如果导入后出现报错,请将Project build Target设置为Android5.0以上(因为一般是Camera2报错,Camera2只存在于Android5.0+),具体方法是项目鼠标右键,选择Properties,然后点击Android,选择Android5.0以上的版本即可,然后OK,这里我选择的是6.0。

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2.png

第二步:在你的项目右键也进入上图的页面,Library选择Add,添加OpenCV库(如下图),OK后,你的项目将可以使用OpenCV Java函数了。

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3.png

Demo编写

创建一个Java图像处理类OpenCV_Java .java(请忽略我的命名)
OpenCV_Java .java内容:

public class OpenCV_Java extends BaseLoaderCallback {
    private boolean isInit = false;
    private Context context;
    public OpenCV_Java(Context context){
        super(context);
        this.context = context;
    }

    @Override
    public void onManagerConnected(int status) {
           switch (status) {
             case LoaderCallbackInterface.SUCCESS:
                 isInit = true;
              break;
             default:
                 isInit = false;
                 super.onManagerConnected(status);
              break;
         }
    }
    public void toGary(Bitmap bitmap){
        if(isInit){
            Mat mat = new Mat();
            Utils.bitmapToMat(bitmap, mat);
            Imgproc.cvtColor(mat, mat,Imgproc.COLOR_RGBA2GRAY );
            Utils.matToBitmap(mat, bitmap);
        }else{
            Toast.makeText(context, "OpenCV init error", Toast.LENGTH_LONG).show();
        }
    }
}

MainActivity.java内容:

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
    private ImageView imageView;
    private Bitmap bitmap;
    private Button showBtn, processBtn;
    private OpenCV_Java javaUtil = new OpenCV_Java(this);

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

    @Override
    public void onResume() {
        super.onResume();
        if (!OpenCVLoader.initDebug()) {
            OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_3_2_0, this, javaUtil);
        } else {
            javaUtil.onManagerConnected(LoaderCallbackInterface.SUCCESS);
        }
    }

    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (v == showBtn) {
            bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher);
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        } else {
            if (bitmap != null) {//避免二次处理
                javaUtil.toGary(bitmap);
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
                bitmap = null;
            }
        }
    }
}

布局内容:

<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" >

    <ImageView
        android:id="@+id/imageView"
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="match_parent" />

    <LinearLayout
        android:layout_width="match_parent"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:layout_alignParentBottom="true"
        android:orientation="horizontal" >

        <Button
            android:id="@+id/show"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1" 
            android:text="show"/>

        <Button
            android:id="@+id/process"
            android:layout_width="match_parent"
            android:layout_height="wrap_content"
            android:layout_weight="1" 
            android:text="process"/>
    </LinearLayout>

</RelativeLayout>

安装OpenCV Manager

其位置位于OpenCV-android-sdk\apk目录下,选择合适的apk程序,一般选择OpenCV_3.2.0_Manager_3.20_armeabi.apk即可。

运行Demo

将项目编译打包成apk,安装到手机,运行,点击按钮show后,其效果如图所示:

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4.png

点击按钮process,将其转化为灰度图,如下所示:

技术分享
5.png
  • 注意:

    如果出现OpenCV was not initialised correctly.Application will be shut down,可能是你的OpenCV Manager程序与你的cpu架构不同,选择合适的apk即可。如果是手机版本比较高,有可能手机会阻止你的应用去调用OpenCV Manager,其目的是防止恶意软件相互唤醒(比如百度全家桶),解决方法自行百度(因为没有统一的方法)。

    抛弃OpenCV Manager:

    安装一个额外的apk对用户来说非常不友好,但使用C/C++编程,对一些Java程序员又提高了实现难度,故我们应该想一个两全其美的方法,即帮助开发人员使用java快速开发,又给用户一良好体验。
    思路:
    Java库实际上只是对NDK库进行java封装,将so文件放在OpenCV Manager内,通过AIDL进行数据交流,并实现图像处理。
    解决办法:
    如果我们将OpenCV Manager里面的NDK库放到我们的应用里,不就能抛弃OpenCV Manager并实现图像处理了吗?答案是YES,我们将OpenCV-android-sdk\sdk\native\libs\[架构]目录下(这里选择合适的架构,一般用armeabi即可)的libopencv_java3.so放在你的项目libs\[架构]目录(需自己手动创建)下,项目结构如图:
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6.png

然后在你的MainActivity.java里面静态加载这个so库

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
    private ImageView imageView;
    private Bitmap bitmap;
    private Button showBtn, processBtn;
    private OpenCV_Java javaUtil = new OpenCV_Java(this);

    static{
        System.loadLibrary("opencv_java3");
    }

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
    ......下面内容不变

编译并安装,这时候,你就可以将你的OpenCV Manager卸载掉了。运行结果与之前的无异。
此方法并不是完美的,因为在这个程序里,你只实现了彩色图像变灰度图像,但你却安装了这个原生库,apk足足有4.39M,相比之前的194k来说,接近增长了20倍。但如果你的应用比较大,而这个so文件的大小是固定的,此时采用此方法将是一个不错的选择。


四、OpenCV NDK库使用指南

环境配置

第一步:配置NDK环境
进入菜单->Window->Preferences->Android->NDK,设置NDK Location路径,注:请确保该路径下存在ndk-build.cmd文件。如下图:

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7.png

第二步:配置JNI环境
这里我将使用简便方法快速配置:
1、在你的项目右键Android Tools->Add native support->输入合适的名称->确定,这里我就直接使用默认的"OpenCVDemo"
2、本地新建一个xml文件,将下面内容copy进去,修改其中的路径。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<cdtprojectproperties>
<section name="org.eclipse.cdt.internal.ui.wizards.settingswizards.IncludePaths">
<language name="c,cpp">
<includepath>D:/Android/android-sdk/ndk-bundle/platforms/android-9/arch-arm/usr/include</includepath>
<includepath>D:/Android/android-sdk/ndk-bundle/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/include</includepath>
<includepath>D:/Android/android-sdk/ndk-bundle/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi/include</includepath>
<includepath>D:/Android/android-sdk/ndk-bundle/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.9/libs/armeabi-v7a/include</includepath>
<includepath>D:/Android/android-sdk/ndk-bundle/toolchains/arm-linux-androideabi-4.9/prebuilt/windows-x86_64/lib/gcc/arm-linux-androideabi/4.9.x/include</includepath>
<includepath>D:/OpenCV/OpenCV-android-sdk/sdk/native/jni/include</includepath>

</language>
</section>
<section name="org.eclipse.cdt.internal.ui.wizards.settingswizards.Macros">
<language name="c,cpp">

</language>
</section>
</cdtprojectproperties>

3、项目右键选择最后一个Properties,然后选择C/C++ General -> Path and Symbols,如图所示:

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8.png

点击Import Settings->Browse,在电脑本地选择上面的xml文件,点击Finish,环境就导入成功了。
接下来查看环境是否正确。
1、查看路径是否存在:按照下图,将编译器切换到C/C++编辑器模式:

技术分享
9.png


展开项目,查看Include目录下路径是否为灰色(如下图),并且都能展开,如果都满足,表示路径都存在。

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10.png


2、查看环境是否正常。进入jni目录,打开OpenCVDemo.cpp,在#include<jni.h>这句代码上使用Ctrl+鼠标左键,如果eclipse能打开jni.h这个文件,说明你的JNI环境就搭建成功了。
第二步:配置OpenCV NDK环境
1、将下面内容copy进Android.mk文件,其中OPENCV_ANDROID_SDK 请设置为正确路径,同时请注意我在清单文件里的注释

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)
# ###########################################################
#这里改成你的路径,分割线内其余内容不变
OPENCV_ANDROID_SDK := D:/OpenCV/opencv_android_sdk

#OPENCV_BULID_TYPE := NDK #默认NDK环境,不会自动导入openCV_java3.so,故不支持OpenCV Java库
OPENCV_BULID_TYPE := JAVA_AND_NDK #将自动导入openCV_java3.so,来支持Java库(无需安装OpenCV Manager)

ifeq ($(OPENCV_BULID_TYPE), JAVA_AND_NDK) 
    OPENCV_LIB_TYPE := SHARED
    OPENCV_INSTALL_MODULES := on
else
    OPENCV_LIB_TYPE := STATIC
endif 

ifdef OPENCV_ANDROID_SDK
  ifneq ("","$(wildcard $(OPENCV_ANDROID_SDK)/OpenCV.mk)")
    include ${OPENCV_ANDROID_SDK}/OpenCV.mk
  else
    include ${OPENCV_ANDROID_SDK}/sdk/native/jni/OpenCV.mk
  endif
else
  include ../../sdk/native/jni/OpenCV.mk
endif
# ###########################################################

#动态链接日志库
LOCAL_LDLIBS += -llog -ljnigraphics

LOCAL_MODULE    := OpenCVDemo
LOCAL_SRC_FILES := OpenCVDemo.cpp

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

2、在jni目录下增加Application.mk文件
其内容如下:

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
APP_ABI := armeabi
APP_PLATFORM := android-8
APP_OPTIM := debug

到此为止,NDK环境配置完毕。

Demo编写

布局文件与上面的Java Demo无异,MainActivity.java内容如下:

public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener {
    private ImageView imageView;
    private Bitmap bitmap;
    private Button showBtn, processBtn;
    private OpenCV_NDK nativeUtil = new OpenCV_NDK();

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


    @Override
    public void onClick(View v) {
        if (v == showBtn) {
            bitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.ic_launcher);
            imageView.setImageBitmap(bitmap);
        } else {
            if (bitmap != null) {
                nativeUtil.toGary(bitmap);
                imageView.setImageBitmap(bitmap);
                bitmap = null;
            }
        }
    }
}

这里可以看出并无太大的改变。其中OpenCV_NDK.java内容如下:

public class OpenCV_NDK {

    static{
        System.loadLibrary("OpenCVDemo");
    }

    native void toGary(Object bitmap);
}

是不是特别简单^_^。然后在控制台使用javah命令将其生成jni头文件,此处我用的一键生成(参考了《Android C高级编程 使用NDK》),Eclipse配置如下:
菜单Run->External Tools->External Tools Configurations,双击Program,右侧将产生新界面。配置如下:


Main选项卡里
Name:Generate C and C++ HeaderFile
Location:${system_path:javah}
Working Directory:${project_loc}/jni
Arguments:-classpath "${project_classpath};
${env_var:ANDROID_SDK_HOME}/platforms/android-14/android.jar" ${java_type_name}

切换到Refresh选项卡:
选中Refresh resource up completion,并在列表里选择The project containing the selected resource

切换到Common选项卡,勾选上External Tools。

配置完成(上面的配置按照实际情况修改,本人建议还是使用javah命令生成头文件)
其中ANDROID_SDK_HOME是我在电脑环境配置里创建的一个变量,指向的是sdk路径。


然后将你的鼠标点中OpenCV_NDK.java,然后点击如图所示位置:

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11.png

几秒后,将生成com_demo_opencv_OpenCV_NDK.h头文件(这个文件名跟你包名和类名有关)。
将OpenCVDemo.cpp修改为如下内容:

#include "com_demo_opencv_OpenCV_NDK.h"
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <android/bitmap.h>

using namespace cv;

JNIEXPORT void JNICALL Java_com_demo_opencv_OpenCV_1NDK_toGary
  (JNIEnv *env, jobject thiz, jobject bitmap){
    AndroidBitmapInfo bitmapInfo;
    void* bitmapPixels;

    int width, height, ret;

    //解析bitmap
    if ((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &bitmapInfo)) < 0) {
        return;
    }
    if (bitmapInfo.format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        return ;
    }
    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &bitmapPixels)) < 0) {
        return;
    }

    width = bitmapInfo.width;
    height = bitmapInfo.height;

    Mat bgra(height, width, CV_8UC4, bitmapPixels);
    Mat gary;
    cvtColor(bgra,gary,COLOR_RGBA2GRAY);
    cvtColor(gary,bgra,COLOR_GRAY2BGRA);

    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
}

然后编译运行,结果与Java运行结果无异,无需安装OpenCV Manager,此方法编译的安装包只有951kb,图像处理时间本人并没有计算,应该相差无几。


五、OpenCV 混合使用指南

假设你已经看了前两种配置,习惯于Java开发,但又觉得OpenCV Java库提供的方法不够,希望使用混合开发,那恭喜你,这一部分就是你所需要的。这部分内容很少,总结起来就两部分:
1、导入OpenCV Java库并关联你的应用,参考OpenCV Java库使用指南(记得写静态加载so库的内容,但so文件不需要你手动导入)。
2、配置JNI环境与NDK环境,参考OpenCV NDK库使用指南
3、修改Android.mk文件内容:OPENCV_BULID_TYPE := NDKOPENCV_BULID_TYPE := JAVA_AND_NDK
然后编译,这时候Android.mk会打包你的原生代码成libOpenCVDemo.so文件,并将其与libopencv_java3.so同时放入你的libs目录。
如图:

技术分享
12.png


这样就轻易实现免安装OpenCV Manager,进行java和c++混合处理图像,同时免于手动导入libopencv_java3.so,注意:静态导入so的代码必须有


六、总结

本教程致力于帮助OpenCV新人快速配置,可能有不足之处,接受大家的建议与批评,后续将进行补充和改进。同时欢迎大家一起探讨Android图像处理的知识,共同进步。

OpenCV On Android环境配置最新&最全指南(Eclipse篇)

标签:pen   搭建   strip   数据采集   注意   3.0   安装   -668   line   

原文地址:http://www.cnblogs.com/antflow/p/7340721.html

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