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

浏览数：47 / 时间：2015年06月11日

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：

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：

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：

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。

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。

【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：

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：
[html] view plaincopy
 
  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.   
  11.     <TextView  
  12.         android:layout_width="wrap_content"  
  13.         android:layout_height="wrap_content"  
  14.         android:layout_alignParentTop="true"  
  15.         android:text="@string/wellcome_words" />  
  16.     <ImageView   
  17.         android:id="@+id/img_huaishi"  
  18.         android:layout_width="wrap_content"  
  19.         android:layout_height="wrap_content"  
  20.         android:background="@drawable/nanhuaijin"  
  21.         android:layout_centerInParent="true"/>  
  22.     <Button  
  23.         android:id="@+id/btn_gray_process"  
  24.         android:layout_width="wrap_content"  
  25.         android:layout_height="wrap_content"  
  26.         android:layout_below="@id/img_huaishi"  
  27.         android:layout_centerHorizontal="true"  
  28.         android:text="灰度化"/>"  
  29.   
  30. </RelativeLayout>  
java文件：
[java] view plaincopy
 
  1. package com.example.grayprocess;  
  2.   
  3. import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;  
  4. import org.opencv.android.OpenCVLoader;  
  5. import org.opencv.android.Utils;  
  6. import org.opencv.core.Mat;  
  7. import org.opencv.imgproc.Imgproc;  
  8.   
  9. import android.app.Activity;  
  10. import android.graphics.Bitmap;  
  11. import android.graphics.Bitmap.Config;  
  12. import android.graphics.BitmapFactory;  
  13. import android.os.Bundle;  
  14. import android.os.Handler;  
  15. import android.util.Log;  
  16. import android.view.Menu;  
  17. import android.view.View;  
  18. import android.view.View.OnClickListener;  
  19. import android.widget.Button;  
  20. import android.widget.ImageView;  
  21.   
  22. public class MainActivity extends Activity {  
  23.   
  24.     Button btnProcess;  
  25.     Bitmap srcBitmap;  
  26.     Bitmap grayBitmap;  
  27.     ImageView imgHuaishi;  
  28.     private static boolean flag = true;   
  29.     private static boolean isFirst = true;   
  30.     private static final String TAG = "MainActivity";  
  31.   
  32.     //OpenCV库加载并初始化成功后的回调函数  
  33.     private BaseLoaderCallback mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {  
  34.   
  35.         @Override  
  36.         public void onManagerConnected(int status) {  
  37.             // TODO Auto-generated method stub  
  38.             switch (status){  
  39.             case BaseLoaderCallback.SUCCESS:  
  40.                 Log.i(TAG, "成功加载");  
  41.                 break;  
  42.             default:  
  43.                 super.onManagerConnected(status);  
  44.                 Log.i(TAG, "加载失败");  
  45.                 break;  
  46.             }  
  47.               
  48.         }  
  49.     };  
  50.     @Override  
  51.     protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
  52.         super.onCreate(savedInstanceState);  
  53.         setContentView(R.layout.activity_main);  
  54.         initUI();  
  55.       
  56.         btnProcess.setOnClickListener(new ProcessClickListener());  
  57.     }  
  58.   
  59.   
  60.     @Override  
  61.     public boolean onCreateOptionsMenu(Menu menu) {  
  62.         // Inflate the menu; this adds items to the action bar if it is present.  
  63.         getMenuInflater().inflate(R.menu.main, menu);  
  64.         return true;  
  65.     }  
  66.   
  67.     public void initUI(){  
  68.         btnProcess = (Button)findViewById(R.id.btn_gray_process);  
  69.         imgHuaishi = (ImageView)findViewById(R.id.img_huaishi);  
  70.         Log.i(TAG, "initUI sucess...");  
  71.   
  72.     }  
  73.   
  74.     public void procSrc2Gray(){  
  75.         Mat rgbMat = new Mat();  
  76.         Mat grayMat = new Mat();  
  77.         srcBitmap = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.nanhuaijin);  
  78.         grayBitmap = Bitmap.createBitmap(srcBitmap.getWidth(), srcBitmap.getHeight(), Config.RGB_565);  
  79.         Utils.bitmapToMat(srcBitmap, rgbMat);//convert original bitmap to Mat, R G B.  
  80.         Imgproc.cvtColor(rgbMat, grayMat, Imgproc.COLOR_RGB2GRAY);//rgbMat to gray grayMat  
  81.         Utils.matToBitmap(grayMat, grayBitmap); //convert mat to bitmap  
  82.         Log.i(TAG, "procSrc2Gray sucess...");  
  83.     }  
  84.   
  85.     private class ProcessClickListener implements OnClickListener{  
  86.           
  87.         @Override  
  88.         public void onClick(View v) {  
  89.             // TODO Auto-generated method stub  
  90.             if(isFirst)  
  91.             {  
  92.                 procSrc2Gray();  
  93.                 isFirst = false;  
  94.             }  
  95.             if(flag){  
  96.                 imgHuaishi.setImageBitmap(grayBitmap);  
  97.                 btnProcess.setText("查看原图");  
  98.                 flag = false;  
  99.             }  
  100.             else{  
  101.                 imgHuaishi.setImageBitmap(srcBitmap);  
  102.                 btnProcess.setText("灰度化");  
  103.                 flag = true;  
  104.             }  
  105.         }  
  106.   
  107.     }  
  108.   
  109.     @Override  
  110.     protected void onResume() {  
  111.         // TODO Auto-generated method stub  
  112.         super.onResume();  
  113.         //load OpenCV engine and init OpenCV library  
  114.         OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_4, getApplicationContext(), mLoaderCallback);  
  115.         Log.i(TAG, "onResume sucess load OpenCV...");  
  116. //      new Handler().postDelayed(new Runnable(){  
  117. //  
  118. //          @Override  
  119. //          public void run() {  
  120. //              // TODO Auto-generated method stub  
  121. //              procSrc2Gray();  
  122. //          }  
  123. //            
  124. //      }, 1000);  
  125.           
  126.     }  
  127.       
  128.       
  129.       
  130.   
  131. }  
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：
[java] view plaincopy
 
  1. new Handler().postDelayed(new Runnable(){  
  2.   
  3.     @Override  
  4.     public void run() {  
  5.         // TODO Auto-generated method stub  
  6.         procSrc2Gray();  
  7.     }  
  8.       
  9. }, 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：


 
 
 
 
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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标签： Android iOS 移动互联 终端开发

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