OpenCV4 --Android 环境配置【详细教程】

要想在Android使用OpenCV,那么首先得搭建好开发环境,其实搭建开发环境并不难,只要理解其中的原理就自然手到擒来。开发环境搭建好后才能大展拳脚!

(之前一直是在VS中使用OpenCV,VS中的配置很简单;在Android中配置OpenCV对于刚开始接触Android和java的人来说,确实很麻烦;刚开始配置时参考的是这位大牛的文章:http://blog.csdn.net/pwh0996/article/details/8957764,但是之间老是出错,不是他写得有问题,主要是自己没能理解为什么这么做,不知道为什么自然遇到问题就无法变通,二是时间久了,有些东西可能就不一样了!写下这篇文章仅仅是根据前辈的文章和自己的理解,尽量通俗易懂,有什么表述不正确的地方,敬请指正!)

OpenCV4Android 环境配置分3个步骤:

一、Android开发环境配置

二、NDK环境配置

三、使用OpenCV

第一步很简单,开发Android程序的首要条件,网上教程多如牛毛;第二步就是在Android中调用C/C++的所需要的,而OpenCV是C/C++编写的库;第三步其实不能称之为环境配置了,因为前两步已经配置好了环境,第三步仅仅是如何正确的调用OpenCV库了,可以称之为方法篇了。

我已将下面用到的安装包、有点参考价值的资料上传到百度网盘:http://pan.baidu.com/s/1i459Snb

一、Android环境配置

如果自己的电脑上已经配置好了Android开发环境的话,可以跳过此步,进入第二步!

1)准备条件: Windows操作系统

JDK(Java SE Development Kit 8u20)

Android SDK

Eclipse

ADT

2)JDK下载地址:JDK_8u20:http://www.oracle.com/technetwork/java/javase/downloads/jdk8-downloads-2133151.html
这里写图片描述
选择32位的(或者64位),如果选择了32位的那么之后下载的安装工具也同样选择32位的,以免出现问题(64位的也一样)。安装JDK是为了支持Java开发,安装路径为 D:\Java\jdk1.8.0_20,安装好后是环境变量设置
3)添加系统环境变量:JAVA_HOME
这里写图片描述
在系统环境变量Path的变量值后面追加;%JAVA_HOME%\bin
这里写图片描述
运行cmd.exe中输入javac -version
这里写图片描述
出现上面的情况说明安装成功。

4)Android SDK下载地址:developer.android.com/sdk/index.html

选择VIEW ALL DOWNLOADS AND SIZES下的SDK tools only。按照下图提示进行选择下载
这里写图片描述
双击运行已经下载好的installer_r23.0.2-windows.exe,选择安装路径时选择合适的路径即可。
这里写图片描述
安装完成后添加系统环境变量如下图所示
这里写图片描述
在环境变量Path后面追加;%ANDROID_SDK_HOME%\tools
这里写图片描述
点击全部确定后,运行cmd.exe,输入命令android回车会运行Android SDK Manager,说明环境变量设置正确,然后在Android SDK Manager中选中以下的选项,下载相应的包(推荐),当然也可以按自己的需要下载,有时会失败,多试几次就行了!
这里写图片描述
5)Eclipse 下载地址:http://www.eclipse.org/downloads/packages/eclipse-standard-44/lunar

按照下图提示下载
这里写图片描述
6)ADT下载地址:developer.android.com/sdk/installing/installing-adt.html
这里写图片描述
7)运行eclipse文件夹下的eclipse.exe

设置工作目录如下
这里写图片描述

点击上图中的OK按钮后进入Eclipse主界面。然后点击菜单栏的Help->Install New Software…,再弹出的对话框中点击Add…按钮,在弹出的对话框中Name:输入adt。
这里写图片描述
然后点击Archive…按钮,找到前一步下载的ADT的位置,选择下载的ADT压缩包,点击确定。
这里写图片描述
点击OK按钮后照下图提示操作
这里写图片描述

点击上图中的 Next> 按钮,直至 Finish。在安装过程中会提示警告信息,直接点击OK即可。
这里写图片描述

根据提示重启Eclipse后界面上会多出两个图标这里写图片描述。然后选择菜单栏的Window->Preferences->Android设置SDK Location为 D:\Android\adt\sdk,点击Apply

这里写图片描述

如果是真机测试的话,现在暂时不需要下载其余的API和Tools,不用创建AVD;如果没有真机的话,点击菜单栏的Window->Android SDK Manager,如果需要就下载相应的API和Tools(下载速度比较慢)。

8)创建AVD

如果有真机的话,不太建议使用AVD,因为启动速度太慢等原因!创建过程就省略掉了!(如果需要请参照其他的网上教程)

9)新建Hello World项目

点击菜单栏Flie->New->Android Application Project,在弹出的的对话框中输入应用名称如下

这里写图片描述

点击Next,全部为默认选项,直至Finish。

手机通过USB数据线连接电脑,打开调试模式,最好关闭电脑上的手机助手,避免出现不必要的问题;右键工程文件Demo01->Run As->Android Application

这里写图片描述

选中已经连接的手机,单击OK则手机上出现如下界面
这里写图片描述

至此,Android开发环境的配置已经完成了。

二、NDK环境配置

如果已经熟练NDK开发或者已经配置好NDK开发环境的可以跳过此步骤

1)准备条件: Android-NDK 和 CDT

2)NDK下载地址:developer.android.com/tools/sdk/ndk/index.html

我的电脑是Win7 64位操作系统(根据自己的操作系统选择,32位对应前面都选择32位),所以我的选择是
这里写图片描述

下载好后解压到某个文件夹,我的是 D:\Android\ndk,ndk文件夹下有build、docs和platforms等等文件夹和文件。

3)系统环境变量配置:ANDROID_NDK_HOME(名字个人喜好)如下
这里写图片描述

然后在系统变量Path后追加;%ANDROID_NDK_HOME%
这里写图片描述

然后点击全部确定后,运行cmd.exe,输入ndk-build命令,回车后出现

这里写图片描述

4)安装CDT插件

CDT下载地址:www.eclipse.org/cdt/downloads.php

选择与自己的Eclipse版本相应的CDT包

这里写图片描述

下载完成后,安装方法与ADT的安装方法一样,点击菜单栏Help->Install New Software…在弹出的对话框中设置如下

这里写图片描述

Name为cdt,Archive…选择刚才下载的cdt离线包,点击OK后按照下图提示操作

这里写图片描述

点击Next,直至Finish,安装成功后根据提示重启Eclipse。(连网的情况下安装的,中间没提示安装错误)

新建工程时有C/C++选项时,说明CDT安装成功

这里写图片描述

5)测试NDK

在eclipse中点击菜单栏File->Import…->Android->Existing Android Code Into Workspce

这里写图片描述

点击Next>,添加HelloJni项目如下图所示

这里写图片描述

HelloJni是NDK中提供的例子,不需要选中tests项目,把HelloJni拷贝到当前工作目录中,点击Finish。

这里写图片描述

此时可以看见导入的HelloJni并没有提示错误,如果有错误可以单击菜单栏Project->Clean…,在弹出的对话框中选中HelloJni工程,然后点击OK,再点击菜单栏的

Project->Build Project,这是通常的解决办法,当然也要具体问题具体分析了。

然后右键工程文件HelloJni->Run As->Android Application,然后选择运行的设备,结果运行错误,为什么呢?因为并没有生成libhellojni.so库,所以暂时还不能运行!

6)HelloJni项目设置

右击HelloJni项目文件,点击New->Other…,在弹出的对话框后根据下图提示操作

这里写图片描述

点击Next>后进入下图

这里写图片描述

点击Finish后,再次右击HelloJni工程文件,点击Properties,弹出对话框如下图设置

这里写图片描述

主要设置的是ndk-build.cmd的目录,这样Eclipse会自动调用ndk-build命令操作,按照上图指示设置后,点击Apply,然后再按下图设置

这里写图片描述

按照上图设置完成Apply后,再按下图设置

这里写图片描述

GNU C / GNU C++ 的includes设置为一样的,其实就是cpp源文件中头文件的目录设置。可以打开这个文件夹,其中有jni.h 和string.h 等头文件,而这两个文件正是HelloJni.cpp中包含的头文件。如果需要更多的头文件,则需要设置相应的路径。

这里写图片描述

到这里可以右击HelloJni工程文件,点击Run As->Android Application->选择运行的设备->OK,运行结果如下图所示

这里写图片描述

显示结果为手机的使用的编译指令集,我的手机为HTC nexus one,可见使用的编译指令集为armeabi-v7a,这个对之后OpenCV Manager的安装版本的选择有帮助!

至此NDK的环境配置已经完成了,可能会有人问为什么没装Cygwin呢?其实这个是不需要的!

当然之间也遇到些错误,如HelloJni.c中下面这句有可能会提示错误!

return (*env)->NewStringUTF(env, "Hello from JNI !  Compiled with ABI " ABI ".");

最好的解决办法是重装CDT和Eclipse!个人认为是装CDT时出现错误引起的!当然网上还有其他的解决办法!

三、OpenCV的使用

在Android中使用OpenCV分三种情况:

一是纯java开发,使用OpenCV提供的java API,这种情况不需要NDK开发环境的配置,但是需要在手机上先安装好OpenCV Manager;

二是Android java部分主要是界面设计,而图像处理部分在jni中实现,涉及到OpenCV的方法时为纯C/C++,这种方法不用安装OpenCV Manager;

三是前两种方法同时使用!

下面将介绍前两种方法,弄明白前两种,第三种自然就明白了。下面的介绍是基于已经熟悉Android基本开发和NDK开发基本流程的情况下介绍的。关于jni的介绍和教程可以百度搜索传智播客的jni视频教程。

1)下载OpenCV4Android

OpenCV4Android下载地址OpenCV官方网站,我的下载的是OpenCV4Android 2.4.9,下载好后解压到D:\下,得到OpenCV-2.4.9-android-sdk这个文件夹,将文件夹下的sdk复制到E:\android-workspace目录下,然后导入到Eclipse工作目录下,方法为运行Eclipse,点击菜单栏的File->Import…->Android->Existing Android Code Into Workspace

这里写图片描述

点击Finish按钮后结果如下

这里写图片描述

至此准备工作就做好了。

2)使用OpenCV的Java API开发

创建一个新的Android项目,命名为OpenCVDemo01

这里写图片描述

工程项目新建好后,就要为该项目添加OpenCV的java支持包了。方法是右击项目文件OpenCVDemo01->Properties,在弹出的对话框中进行如下设置

这里写图片描述

然后可以看到如下结果

这里写图片描述

好了下面开始写代码,代码完全是copy自前辈大牛的,layout布局文件activity_main.xml如下


    <LinearLayout 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"  
        android:gravity="center_horizontal"  
        android:orientation="vertical"  
        tools:context="com.example.opencvdemo01.MainActivity" >  

        <Button   
            android:id="@+id/btn_proc"  
            android:layout_width="match_parent"  
            android:layout_height="wrap_content"  
            android:text="@string/gray_proc"  
            />  
        <ImageView   
            android:id="@+id/imageview_lena"  
            android:layout_width="wrap_content"  
            android:layout_height="wrap_content"  
            android:contentDescription="@string/image_lena"  
            />  

    </LinearLayout>  

string.xml文件如下


    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
    <resources>  

        <string name="app_name">OpenCVDemo01</string>  
        <string name="hello_world">Hello world!</string>  
        <string name="action_settings">Settings</string>  
        <string name="gray_proc">Gray Process</string>  
        <string name="undo">Undo</string>  
        <string name="image_lena">lena</string>  

    </resources>  

MainActivity.java文件的主要代码如下

public class MainActivity extends ActionBarActivity {  

    private boolean bProc = false;  
    private Button btnProc;  
    private ImageView lenaView;  
    private Bitmap bmp;  

    @Override  
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_main);  

        bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.lena);  
        lenaView = (ImageView)findViewById(R.id.imageview_lena);  
        lenaView.setImageBitmap(bmp);  

        btnProc = (Button)findViewById(R.id.btn_proc);  
        btnProc.setOnClickListener(new OnClickListener() {  

            @Override  
            public void onClick(View v) {  
                if(!bProc) {  
                    Mat rgbMat = new Mat();    
                    Mat grayMat = new Mat();                      
                    Utils.bitmapToMat(bmp, rgbMat);    
                    //OpenCV的java API  
                    Imgproc.cvtColor(rgbMat, grayMat, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY);                     
                    Bitmap grayBmp = Bitmap.createBitmap(bmp.getWidth(), bmp.getHeight(), Config.RGB_565);    
                    Utils.matToBitmap(grayMat, grayBmp);                      
                    lenaView.setImageBitmap(grayBmp);  
                    btnProc.setText(R.string.undo);  
                    bProc = true;  
                } else {  
                    lenaView.setImageBitmap(bmp);  
                    btnProc.setText(R.string.gray_proc);  
                    bProc = false;  
                }  
            }             
        });  
    }  

    @Override  
    protected void onResume() {  
        super.onResume();  
        // 这里加载OpenCV Manager  
        OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_9, this, mLoaderCallback);   
    }  

    private BaseLoaderCallback mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {  
        @Override  
        public void onManagerConnected(int status) {  
            switch (status) {    
                case LoaderCallbackInterface.SUCCESS : {    

                } break;    
                default : {    
                    super.onManagerConnected(status);    
                } break;    
            }    
        }         
    };  

}  

记得将lena.jpg文件放到drawable文件夹下。在运行之前,在手机中安装OpenCV Manager,OpenCV Manager的apk文件在D:\OpenCV-2.4.9-android-sdk\apk文件夹下,根据readme.txt的介绍进行选择,运行前面的HelloJni结果可以知道自己手机使用的指令集,我的是HTC nexus one,Android2.3.6,armeabi-v7a,所以安装的是OpenCV_2.4.9_Manager_2.18_armv7a-neon.apk。安装好后,运行程序的结果如下
这里写图片描述这里写图片描述

至此OpenCV Java API的基本使用介绍完毕,其余的使用方法,参照官方文档,在doc文件夹下,opencv_tutorials.pdf做了详细介绍,并且上面我介绍的东西,上面基本上都有,呵呵,感觉有点白做功了。

下面是OpenCV的纯C++使用:

<LinearLayout 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"  
    android:gravity="center_horizontal"  
    android:orientation="vertical"  
    tools:context="com.example.opencvdemo02.MainActivity" >  

    <Button   
        android:id="@+id/btn_proc"  
        android:layout_width="match_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="@string/gray_proc"  
        />  
    <ImageView   
        android:id="@+id/imageview_lena"  
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:contentDescription="@string/image_lena"  
        />  

</LinearLayout>  

string.xml文件如下


    <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>  
    <resources>  

        <string name="app_name">OpenCVDemo02</string>  
        <string name="hello_world">Hello world!</string>  
        <string name="action_settings">Settings</string>  
        <string name="gray_proc">Gray Process</string>  
        <string name="undo">Undo</string>  
        <string name="image_lena">lena</string>  

    </resources>  

MainActivity.java的主要代码如下


    public class MainActivity extends ActionBarActivity {  

        private boolean bProc = false;  
        private Button btnProc;  
        private ImageView lenaView;  
        private Bitmap bmp;  

        @Override  
        protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
            super.onCreate(savedInstanceState);  
            setContentView(R.layout.activity_main);  

            bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.lena);  
            lenaView = (ImageView)findViewById(R.id.imageview_lena);  
            lenaView.setImageBitmap(bmp);  

            btnProc = (Button)findViewById(R.id.btn_proc);  
            btnProc.setOnClickListener(new OnClickListener() {  

                @Override  
                public void onClick(View v) {  
                    if(!bProc) {  
                        int width = bmp.getWidth();  
                        int height = bmp.getHeight();  
                        int[] data = new int[width * height];  
                        bmp.getPixels(data, 0, width, 0, 0, width, height);  
                        int[] result = imageProc(data, width, height);  
                        Bitmap resultImg = Bitmap.createBitmap(width, height, Config.ARGB_8888);    
                        resultImg.setPixels(result, 0, width, 0, 0, width, height);    
                        lenaView.setImageBitmap(resultImg);  
                        btnProc.setText(R.string.undo);  
                        bProc = true;  
                    } else {  
                        lenaView.setImageBitmap(bmp);  
                        btnProc.setText(R.string.gray_proc);  
                        bProc = false;  
                    }  
                }  

            });  
        }  

        @Override  
        protected void onResume() {  
            super.onResume();  
            System.loadLibrary("ImageProc");  
        }  

        public native int[] imageProc(int[] data, int width, int height);  
    }  

注意,不需要添加OpenCV Java的支持包

将OpenCVDemo02工程转换为C/C++工程,右击项目文件OpenCVDemo02->New->Other->C/C++->Convert to a C/C++ Project (Adds C/C++ Nature),在弹出的对话框中选择如下

这里写图片描述

到此你可能知道为什么没装Cygwin了吧。然后右击工程文件OpenCVDemo02->Properties,设置如下,其实和前面HelloJni设置一样

这里写图片描述

这些都是执行build project时的一些设置。
这里写图片描述

接着设置如下

这里写图片描述
同样的GNU C和GNU C++设置一样,设置完记得Apply一下哦,之后可以导出设置(Export Settings…),以后要用可以直接导入(Import Settings…),方便很多了。然后使用javah命令生成头文件,对于熟悉jni开发都知道,方法是运行cmd.exe,运行如下命令

这里写图片描述

运行上面的命令后会在src目录下生成一个头文件

这里写图片描述

这个自动生成的头文件内容如下


    /* DO NOT EDIT THIS FILE - it is machine generated */  
    #include <jni.h>  
    /* Header for class com_example_opencvdemo02_MainActivity */  

    #ifndef _Included_com_example_opencvdemo02_MainActivity  
    #define _Included_com_example_opencvdemo02_MainActivity  
    #ifdef __cplusplus  
    extern "C" {  
    #endif  
    /* 
     * Class:     com_example_opencvdemo02_MainActivity 
     * Method:    imageProc 
     * Signature: ([III)[I 
     */  
    JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_example_opencvdemo02_MainActivity_imageProc  
      (JNIEnv *, jclass, jintArray, jint, jint);  

    #ifdef __cplusplus  
    }  
    #endif  
    #endif  

然后在OpenCVDemo02中新建jni文件夹,将上面生成的头文件拷贝到jni文件夹下,头文件的名称可以重命名,我重命名为ImageProc.h,并在jni中新建ImageProc.cpp,Android.mk,Application.mk等文件,如下所示

这里写图片描述

Android.mk的内容如下


    LOCAL_PATH := $(call my-dir)  

    include $(CLEAR_VARS)  

    OPENCV_LIB_TYPE:=STATIC  

    include ../sdk/native/jni/OpenCV.mk  

    LOCAL_MODULE    := ImageProc  
    LOCAL_SRC_FILES := ImageProc.cpp  

    include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)  

Application.mk的内容如下(几乎所有的OpenCV的纯C++代码,这个文件基本都是一样的)


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

ImageProc.cpp的内容如下


    #include <ImageProc.h>  
    #include <opencv/cv.hpp>  
    #include <opencv2/highgui/highgui.hpp>  
    #include <opencv2/core/core.hpp>  

    using namespace cv;  

    JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_example_opencvdemo02_MainActivity_imageProc  
      (JNIEnv * env, jclass object, jintArray data, jint width, jint height)  
    {  
        jint *buf;  
        jboolean isCopy = false;  
        buf = env->GetIntArrayElements(data, &isCopy);  
        if(buf == NULL){  
            return 0;  
        }  

        Mat image(height, width, CV_8UC4, buf);  
        Mat temp;  
        cvtColor(image, temp, CV_RGBA2GRAY);  
        Mat gray;  
        cvtColor(temp, gray, CV_GRAY2RGBA);  

        int* gray_ptr = gray.ptr<int>(0);  

        int size = width * height;  
        jintArray result = env->NewIntArray(size);  
        env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, gray_ptr);  
        env->ReleaseIntArrayElements(data, buf, 0);  

        return result;  
    }  

如果不出问题的就可以运行了,运行的结果和前面是一样的

这里写图片描述这里写图片描述

这种方法不用安装OpenCV Manager,可以将OpenCV Manager卸载后再运行一遍。

下面做一些总结吧,刚开始学习一个东西时,基本都是重复前人的工作,在熟悉基本操作后,才开始自己的创作过程。关于Android.mk,Application.mk文件的介绍可以百度。学习OpenCV4Android,首先要有图像处理的基本知识,然后熟练OpenCV函数的使用,其次是Android应用开发的基本常识,最后自然是熟练jni编程了。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/qq_36006553/article/details/75091307
今日推荐