OpenCV4Android开发之旅(一)----OpenCV2.4简介及 app通过Java接口调用OpenCV的示例

2021-07-15 00:40:57

转自：  http://blog.csdn.net/yanzi1225627/article/details/16917961

开发环境：windows+ADT Bundle+CDT+OpenCV-2.4.4-android-sdk

一、OpenCV2.4简介

OpenCV近年来发展迅猛，随着Android智能终端的发展，越来越多的传统科研平台都转向Android移动终端。记得2010年人们还不大知道Android，当时第一次用OpenCV还是用的1.0.2版本在VC6.0上。早期的OpenCV只提供C语言接口，你要申请个矩阵还得CvMat *mat  = cvCreateMat(...)写一大串，这样做是为了保证程序的运行效率，带来的不便是要开发者手动管理内存分配，稍有不慎内存泄漏那是常有的事。在OpenCV的发展历程上，第一次飞跃是2009年10月1日发布的2.0版本，该版本支持C++接口 了，是直接从1.2版本跳到2.0。不久又推出了2.1，自此后想要移植OpenCV至嵌入式系统，在编译时必须借助CMake工具，而以往的不用。
第二次飞跃是在2010年6月发布的2.3、2.3.1版本，除提供C++接口向下兼容C接口外，新增了Java接口，且是对准Android平台。更重要的是以前官方不支持ndk-build,这次终于一统JNI接口调用方式，方便在Android上开发使用。2012年4月2日发布了2.4版本，支持windows/Linux、Mac/Android/IOS四大系统。
最新的版本是2013年11月11日发布的2.7版本。我电脑上配置的是2.4.4版本。
从2.4之后，为了和Android的系统架构保持同步，准确说是吸收Android框架层的优点，引入了OpenCV Manager的概念，其本质就是一个Service，用来管理OpenCV动态链接库。它工作在APP和OpenCV的动态链接库之间。OpenCV Manager的结构就是模仿Android的Binder机制。其架构图如下：
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APP在运行时会首先检查OpenCV Manager存在不，如果不存在则会提示安装。如果存在，就会连接这个服务，进一步初始化加载OpenCV库。流程如下：
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对于开发者而言，了解即可。从应用层面讲，将OpenCV-2.4.4-android-sdk解压后，会看到如下文件夹：
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其中sdk就是开包时要用到的包，samples是自带的示例，doc是说明文档，apk则就是OpenCV Manager。手机想要运行基于OpenCV的Java接口的程序，就必须先安OpenCV Manager。
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不同的手机选择不同的版本，如果是英特尔平台就选那个带x86的。比较老的手机不支持ARMv7的选第三个。根据android的版本选择前两个。我手机支持的是第一种。安装后即可。

二、Android APP通过Java接口调OpenCV

1、配置

配置其实比较简单，比之前的用JNI接口调OpenCV要简单很多，不过为了保持同步，也即以后的开发中可以随意混用Java接口和JNI接口，我们仍将压缩包解压到跟工作空间平级的目录。然后将解压后的sdk文件夹命名为OpenCV4Android-sdk，拷贝到新建的工作空间中。假设新建的工作空间名为OpenCV4Android。
OpenCV4Android开发之旅(一)----OpenCV2.4简介及 app通过Java接口调用OpenCV的示例
【备注：这里让它两平级是为了以后JNI调用时无需修改mk文件。注意解压后会嵌套一个目录，把它拷到最外层。sdk文件夹命名和拷贝到新的工作空间都不是必须的。】
打开Eclipse切换到这个新的工作空间，右键import---General---Existing Projects into workspaces，选择OpenCV解压后的那个sdk包。导入后看是否有错误，我的是提示找不到java.util.List这个包，原来是没有加载进来Android的SDK。选中项目，按快捷键Alter + Enter，点Android，选中一个SDK，要求3.0以上。然后clean一下，看bin文件夹下的opencv library - 2.4.4.jar是否生成，如果它生成了就表示已经导入成功。

2、新建项目并引入上面的jar包

任意新建一个Android Application Project，然后选中该项目快捷键Alter + Enter，在下面的加库区域点Add，将导入工作空间的opencv sdk选中：
OpenCV4Android开发之旅(一)----OpenCV2.4简介及 app通过Java接口调用OpenCV的示例OpenCV4Android开发之旅(一)----OpenCV2.4简介及 app通过Java接口调用OpenCV的示例
可以看到在Android Dependencies中将刚到导包bin目录下生成的jar文件导进去了。之后就可以使用opencv的API了。
【备注：说白了就是为了把这个jar包导进来。在生成这个jar包后可以把它拷出来，新建一个user library参见导原生camera到eclipse这篇， 之后将包加进来是一样的。这个包只有200多kb，也可以将其直接拷贝到工程目录下的libs文件夹，也是ok的。但是这样做后，就看不到jar包里具体的子包了，如org.opencv.ml这些。】

3、一个完成的demo：将一个图片灰度化

项目名字为GrayProcess，下面贴源码：
布局文件：
  1. <RelativeLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
  2. xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
  3. android:layout_width="match_parent"
  4. android:layout_height="match_parent"
  5. android:paddingBottom="@dimen/activity_vertical_margin"
  6. android:paddingLeft="@dimen/activity_horizontal_margin"
  7. android:paddingRight="@dimen/activity_horizontal_margin"
  8. android:paddingTop="@dimen/activity_vertical_margin"
  9. tools:context=".MainActivity" >
  10. <TextView
  11. android:layout_width="wrap_content"
  12. android:layout_height="wrap_content"
  13. android:layout_alignParentTop="true"
  14. android:text="@string/wellcome_words" />
  15. <ImageView
  16. android:id="@+id/img_huaishi"
  17. android:layout_width="wrap_content"
  18. android:layout_height="wrap_content"
  19. android:background="@drawable/nanhuaijin"
  20. android:layout_centerInParent="true"/>
  21. <Button
  22. android:id="@+id/btn_gray_process"
  23. android:layout_width="wrap_content"
  24. android:layout_height="wrap_content"
  25. android:layout_below="@id/img_huaishi"
  26. android:layout_centerHorizontal="true"
  27. android:text="灰度化"/>"
  28. </RelativeLayout>

java文件：

  1. package com.example.grayprocess;
  2. import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;
  3. import org.opencv.android.OpenCVLoader;
  4. import org.opencv.android.Utils;
  5. import org.opencv.core.Mat;
  6. import org.opencv.imgproc.Imgproc;
  7. import android.app.Activity;
  8. import android.graphics.Bitmap;
  9. import android.graphics.Bitmap.Config;
  10. import android.graphics.BitmapFactory;
  11. import android.os.Bundle;
  12. import android.os.Handler;
  13. import android.util.Log;
  14. import android.view.Menu;
  15. import android.view.View;
  16. import android.view.View.OnClickListener;
  17. import android.widget.Button;
  18. import android.widget.ImageView;
  19. public class MainActivity extends Activity {
  20. Button btnProcess;
  21. Bitmap srcBitmap;
  22. Bitmap grayBitmap;
  23. ImageView imgHuaishi;
  24. private static boolean flag = true;
  25. private static boolean isFirst = true;
  26. private static final String TAG = "MainActivity";
  27. //OpenCV库加载并初始化成功后的回调函数
  28. private BaseLoaderCallback mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {
  29. @Override
  30. public void onManagerConnected(int status) {
  31. // TODO Auto-generated method stub
  32. switch (status){
  33. case BaseLoaderCallback.SUCCESS:
  34. Log.i(TAG, "成功加载");
  35. break;
  36. default:
  37. super.onManagerConnected(status);
  38. Log.i(TAG, "加载失败");
  39. break;
  40. }
  41. }
  42. };
  43. @Override
  44. protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
  45. super.onCreate(savedInstanceState);
  46. setContentView(R.layout.activity_main);
  47. initUI();
  48. btnProcess.setOnClickListener(new ProcessClickListener());
  49. }
  50. @Override
  51. public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {
  52. // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.
  53. getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);
  54. return true;
  55. }
  56. public void initUI(){
  57. btnProcess = (Button)findViewById(R.id.btn_gray_process);
  58. imgHuaishi = (ImageView)findViewById(R.id.img_huaishi);
  59. Log.i(TAG, "initUI sucess...");
  60. }
  61. public void procSrc2Gray(){
  62. Mat rgbMat = new Mat();
  63. Mat grayMat = new Mat();
  64. srcBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.nanhuaijin);
  65. grayBitmap = Bitmap.createBitmap(srcBitmap.getWidth(), srcBitmap.getHeight(), Config.RGB_565);
  66. Utils.bitmapToMat(srcBitmap, rgbMat);//convert original bitmap to Mat, R G B.
  67. Imgproc.cvtColor(rgbMat, grayMat, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY);//rgbMat to gray grayMat
  68. Utils.matToBitmap(grayMat, grayBitmap); //convert mat to bitmap
  69. Log.i(TAG, "procSrc2Gray sucess...");
  70. }
  71. private class ProcessClickListener implements OnClickListener{
  72. @Override
  73. public void onClick(View v) {
  74. // TODO Auto-generated method stub
  75. if(isFirst)
  76. {
  77. procSrc2Gray();
  78. isFirst = false;
  79. }
  80. if(flag){
  81. imgHuaishi.setImageBitmap(grayBitmap);
  82. btnProcess.setText("查看原图");
  83. flag = false;
  84. }
  85. else{
  86. imgHuaishi.setImageBitmap(srcBitmap);
  87. btnProcess.setText("灰度化");
  88. flag = true;
  89. }
  90. }
  91. }
  92. @Override
  93. protected void onResume() {
  94. // TODO Auto-generated method stub
  95. super.onResume();
  96. //load OpenCV engine and init OpenCV library
  97. OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_4, getApplicationContext(), mLoaderCallback);
  98. Log.i(TAG, "onResume sucess load OpenCV...");
  99. //      new Handler().postDelayed(new Runnable(){
  100. //
  101. //          @Override
  102. //          public void run() {
  103. //              // TODO Auto-generated method stub
  104. //              procSrc2Gray();
  105. //          }
  106. //
  107. //      }, 1000);
  108. }
  109. }

功能很简单，就是将一个图片灰度化，然后再次点击恢复成原来的。里面有几个需要注意的事项：

a、Bitmap和Mat互相转换：Utils.bitmapToMat  Utils.matToBitmap
b、加载一个图片到Bitmap：BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.nanhuaijin);
c、颜色转换：Imgproc.cvtColor(rgbMat, grayMat, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY);
d、grayBitmap的格式Config.ARGB_8888和Config.RGB_565都是可以的
e、最重要的一点：app在找OpenCV里的一些包时必须在onResume函数OpenCVLoader.initAsync()之后，否则会找不到库。最初我将procSrc2Gray();放在initUI()之后直接挂掉，后来放到OpenCVLoader.initAsync()依旧不行。除了上面代码里的方法外，还可以用一个延迟，默认等加载完包初始化后，再进行图像处理的操作：
  1. new Handler().postDelayed(new Runnable(){
  2. @Override
  3. public void run() {
  4. // TODO Auto-generated method stub
  5. procSrc2Gray();
  6. }
  7. }, 1000);

这样就ok了，在按键监听里无需在判断是否是第一次了。程序运行结果：

OpenCV4Android开发之旅(一)----OpenCV2.4简介及 app通过Java接口调用OpenCV的示例
 
 
OpenCV4Android开发之旅(一)----OpenCV2.4简介及 app通过Java接口调用OpenCV的示例
 
 
最后解释下OpenCV4Android的4应该是for的意思。另外，近年来还流行个词叫JavaCV。它和OpenCV4Android完全补一个概念，但都是java接口调用OpenCv。后文会撰文介绍其搭建方式和使用。通过JNI的方式调用OpenCV参见：http://blog.csdn.net/yanzi1225627/article/details/8525720

三、OpenCV网站导航

1、http://opencv.org/ 这是OpenCV的官方网站

2、http://wiki.opencv.org.cn/index.php/ 这是国内的官网老版

3、http://www.opencv.org.cn/ 国内的官网新版
    鉴于自OpenCV新增C++接口后，国内的书籍就很少，几乎没有。尤其是增加OpenCV4Android Java接口后就更少了。后续将以专栏围绕翻译OpenCV4Android Java/C++ API，及介绍如何将数字图像处理与Android APP开发融合。
-------本文系原创，转载请注明作者yanzi1225627，欢迎大家加入OpenCV4Android开发联盟群：66320324，备注yanzi
 
示例中的代码下载：http://download.csdn.net/detail/yanzi1225627/6602691
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