Android NDK学习笔记：Android Studio3.1+CMAKE+OpenCV3.4配置

• 1 前言
• 2 准备工作
  • 2.1 开发环境
  • 2.2 下载相关文件
• 3 OpenCV for Android的配置
  • 3.1 创建项目
  • 3.2 OpenCV相关文件
  • 3.3 配置文件
    • 3.3.1 build.gradle文件
    • 3.3.2 CMakeList.txt文件
    • 3.3.3 资源文件
• 4 测试Demo：灰度化图片
  • 4.1 代码
  • 4.2 程序结果
• 5 参考链接

 

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1 前言

　　Android Studio在2.2版本更新之后加入了CMAKE方式配置NDK的方法，这大大简化了之前通过Android.mk和Application.mk两个本地配置文件进行NDK开发的方式。这种方法在后续更新的版本中不断增强，越来越好用，越来越不会出问题。本文基于Android Studio3.1的版本进行配置，使用CMAKE的配置方式配置OpenCV最新版（截止发文时间是OpenCV 3.4.1），并在最后给出一个灰度转换的测试Demo。

　　如果你想通过Android NDK开发配置OpenCV，本文或许对你有用。

2 准备工作

2.1 开发环境

• 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更迭比较快，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，后来更新16R之后，bug莫名其妙的消失了，貌似新版本更强大，推荐用最新版。Gradle脚本大部分是AS自动配置的，一般会自动更新，但如果在update推送弹窗中点了ignore之后，会停止推送，推荐使用最新版本。

2.2 下载相关文件

OpenCV

　　OpenCV可以直接在官网上下，官方网址为：https://opencv.org/releases.html

　　选择Android pack版本即可，大约310MB，由于服务器在国外，下载速度可能会比较慢，使用迅雷要比FireFox自带的下载器快。

NDK

　　NDK并不会随着Android SDK自动下载，需要手动配置——
打开AS -> Settings -> Appearance & Behavior -> System Settings -> Android SDK ->SDK Tools 勾选 NDK，如果CMAKE没有勾选，也要勾选。

　　至此，准备工作结束。

3 OpenCV for Android的配置

3.1 创建项目

　　创建一个名为OpenCVTest的Android project，注意勾选include C++选项即可。

3.2 OpenCV相关文件

• include文件
  　　在下载好的OpenCV压缩包中，打开路径下的.\opencv-3.4.1-android-sdk\OpenCV-android-sdk\sdk\native\jni 有一个include文件夹，把这个文件夹复制粘贴至我们的OpenCVTest项目中，路径为src/main/cpp
• jni文件
  　　然后是动态库(.so文件)，打开路径下的.\opencv-3.4.1-android-sdk\OpenCV-android-sdk\sdk\native ，有一个libs 文件夹，这个文件夹里面是所有版本的abi的so文件。复制粘贴到我们的项目中，路径为src/main/jniLibs 这个文件夹需要自己手动去创建。

注意：
　　1. 无论是include还是libs的路径都可以自定义，习惯上是这样放，但其实只要在之后的CMakeList配置文件里面设置正确就没有问题。
　　2. 值得一提的是，OpenCV在最新版本中把动态库和静态库分开了，分别放在libs和staticlbs两个文件夹中，之前是放在一个文件夹里的。我们测试Demo仅需要动态库和头文件即可。

　　最后配置好之后文件结构如图所示：

3.3 配置文件

3.3.1 build.gradle文件

　　在android 节点中添加如下代码：

1. sourceSets{

2. main{

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

4. }

5. }

•  

　　这一步设置了动态链接库的路径地址，用于项目构建时，Native寻找和链接相关的so文件。

　　然后在Android.defaultConfig.externalNativeBuild 的节点内增加一行过滤器，如下：

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

•  

　　.so文件依赖于硬件环境，不同的CPU架构对应不同的.so文件，abiFilters关键字能够指定Android 所支持的CPU架构，一般是以上7种，最终这些.so文件会被打包进APK，所以可以根据自己的项目进行选择，比如在AS模拟器上开发APP选一个 x86 就可以了，如果是手机端，一般是arm架构，选 armeabi-v7a 即可。

　　最终的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. }

　　配置完之后，点击Sysn Now 。

3.3.2 CMakeList.txt文件

　　这个文件也是NDK开发最最最关键的文件，AS采用CMake脚本语法配置C编译器的环境，如果你之前有过使用CMAKE的经验，或许这并非难题，但对于初学者而言，CMAKE的脚本语法，还是略过于生涩，而且AS对该文件的配置并不友好，居然没有代码提示，于是不得不查很多文档。但好在，NDK的开发大多不是大型的C++项目，也不太需要过于复杂的设置（比如OpenCV源代码的CMAKE文件，大约有几千行的样子 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. # 设置CMAKE的版本号

5. cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

6.  

7. # 设置include文件夹的地址

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

9.  

10. # 设置opencv的动态库

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 函数设置了include文件夹的路径
add_library 函数设置库名和类型，其中libopencv_java3 是用户自定义的变量名，前后保持一致即可，SHARE 表示引入的库是动态链接库
set_target_properties 设置了OpenCV的动态链接库的路径
target_link_libraries 具有依赖关系的动态库链接到指定目标上，链接顺序需符合gcc链接规则，这里我们把libopencv_java3和log链接到了native-lib上。

　　更详细的CMAKE配置语法，可以参考CMAKE官方文档，我们这里仅配置动态链接库，以上四个函数足够了。

3.3.3 资源文件

　　把一张图片放入src/main/res/drawable 下，作为我们的测试图，注意，资源文件首字母不能大写。

　　至此，配置工作结束。

4 测试Demo：灰度化图片

4.1 代码

• 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 程序结果

5 参考链接

[1]. Android Studio 2.3利用CMAKE进行OpenCV 3.2的NDK开发
[2]. CMake常用语法总结
[3]. android使用CMake进行jni编写遇到的一些问题
[4]. 设置Button多个监听事件
[5]. androidstudio视频录制和截图功能
[6]. CMAKE官方文档

版权声明：实不相瞒，我也想成为大佬 https://blog.csdn.net/CV_Jason/article/details/79758823