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動(dòng)機(jī)

本身是作影像視覺(jué)相關(guān)的工作，多數(shù)時(shí)候都使用 Python 作為開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，但OpenCV 本身是C++開(kāi)發(fā)，學(xué) C++ 應(yīng)該有幫助。
公司有 Android/iOS Team ，有些功能需要與他們整合，多了解對(duì)方領(lǐng)域可以減少溝通成本。
網(wǎng)絡(luò)上有關(guān) OpenCV 與 Android Studio 整合的教學(xué)零散文章，這次整合成功后，把這些碎片化資訊整理起來(lái)記錄，避免之后有同樣需求時(shí)又辛苦一次，這次整合采了太多坑，如果不做個(gè)記錄，三個(gè)月后就會(huì)忘了。

環(huán)境

Android Studio Chipmunk | 2021.2.1 Patch 1 (Ubuntu 環(huán)境)
JNI 有 cmake 和ndk-build兩種方法，我是用Cmake （版本3.22.1 ）如果你參考的教學(xué)有用到 Android.mk 或Application.mk ，那這篇有關(guān) build 的方式會(huì)很不一樣。
OpenCV 4.5.5 / 4.6.0

Android Studio 連結(jié) JNI

開(kāi)啟新工程，使用Base Ac tivity 即可。

取名叫MyApp，方便之后模擬使用這個(gè)lib 的人。

由于我們最終目的是要做一個(gè) aar lib 。所以 myapp 用來(lái)當(dāng)作 application 使用，另外，再新增一個(gè)Module 來(lái)作為 C++ lib 開(kāi)發(fā)。點(diǎn)選 [Files]>[New]>[New Module…] 新增 MyOpenCv。

這時(shí)的目錄結(jié)構(gòu)如下，除了 app 以外，多了MyOpenCv 這個(gè)Module，有CMakeLists.txt, myopencv.cpp, NativeLib三個(gè)檔案。

此時(shí)，到 app 的 build.gradle 新增剛剛的module 作為依賴并執(zhí)行g(shù)radle sync。

sync 后，可以到 app 的MainActivity.java 測(cè)試是不是可以抓到 JNI 的信息。

這階段就完成了從Android 呼叫C++ Lib部分。備注1: 這邊 CMakeLists.txt 能與Android 連接是通過(guò)build.gradle 里的這段：

externalNativeBuild{ cmake{ path"src/main/cpp/CMakeLists.txt" version"3.18.1" } } 備注2: MyOpenCv Module 和app 可以相連是通過(guò)settings.gradle 后兩行的include。

pluginManagement{ repositories{ gradlePluginPortal() google() mavenCentral() } } dependencyResolutionManagement{ repositoriesMode.set(RepositoriesMode.FAIL_ON_PROJECT_REPOS) repositories{ google() mavenCentral() } } rootProject.name="MyApp" include':app' include':MyOpenCv'

Cmake 與OpenCV 依賴

先至 OpenCV 官網(wǎng)(https://opencv.org/releases/)下載Andoird 版本并解壓縮到想要的文件夾，這邊示例是在/home/user/Documents/

接著在CMakeLists.txt 加入OpenCV 依賴并執(zhí)行Gradle Sync。其中 jnigraphics-lib 是等會(huì)將圖片格式由Android Bitmap 轉(zhuǎn)成OpenCV Mat 格式時(shí)會(huì)用到的。

cmake_minimum_required(VERSION3.18.1) set(OpenCV_DIR"/home/jason9075/Documents/OpenCV-android-sdk/sdk/native/jni") find_package(OpenCVREQUIRED) project("myopencv") add_library(myopencv SHARED myopencv.cpp) include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS}) find_library(log-lib log) #ForAndroidBitverttocv::Mat find_library(jnigraphics-libjnigraphics) target_link_libraries(myopencv ${OpenCV_LIBS} ${jnigraphics-lib}#ForAndroidBitmapCoverttocv::Mat ${log-lib}) 這時(shí)你會(huì)發(fā)現(xiàn)Sync 失敗，問(wèn)題出在CMakeLists.txt 第五行沒(méi)有抓到OpenCV 套件。

檢視警告頁(yè)面提示為：無(wú)法找到abi binary，位置在OpenCVConfig.cmake:47

然后…經(jīng)過(guò)我漫長(zhǎng)的尋找…不斷的在cmake file 里用message() 確認(rèn)各個(gè)變數(shù)，終于發(fā)現(xiàn)在OpenCVConfig.cmake 這個(gè)檔案里的第39行中ANDROID_NDK_ABI_NAME 的值都是空的！理論上它應(yīng)該會(huì)是：[arm64-v8a, armeabi-v7a, x86, x86_64] ，各代表在不同環(huán)境的CPU架構(gòu)。

OpenCVConfig.cmake嘗試注解掉原本的ANDROID_NDK_ABI_NAME 后，替換成 ANDROID_ABI 就可以成功的sync。

等 sync 完成后，就可以在myopencv.cpp 檔案里引用OpenCV 而不會(huì)出錯(cuò)。

備注:如果你自己的電腦本身有安裝OpenCV ，不使用官網(wǎng)下載的OpenCV_DIR ，它可能會(huì)自己跑去找系統(tǒng)的版本（/usr/local/lib/cmake/opencv4），而發(fā)生錯(cuò)誤。我自己有發(fā)生set(OpenCV_DIR path) 路徑打錯(cuò)，跑去抓/usr/local 底下的版本，然后不斷出現(xiàn):

C/C++:CMakeFiles/cvmodule.dir/cvmodule.cpp.o(.data+0x0):error:undefinedreferenceto'typeinfoforcv::Exception' 的錯(cuò)誤。

OpenCV bash 開(kāi)發(fā)

開(kāi)發(fā)圖片轉(zhuǎn)灰度功能

新增一個(gè)將圖片轉(zhuǎn)成灰度的功能測(cè)試，這邊要注意的是在JNI 使用上，必須定義好function 的signature，像名稱要和java 的package name 對(duì)應(yīng)。

extern"C"JNIEXPORTvoidJNICALL Java_com_jason9075_myopencv_NativeLib_toGrey( JNIEnv*env, jobject, jobjectbitmapIn, jobjectbitmapOut){ Matsrc,greyOut; bitmapToMat(env,bitmapIn,src,false); cvtColor(src,greyOut,CV_BGR2GRAY); matToBitmap(env,greyOut,bitmapOut,false); } 然后在NativeLib.java 里要宣告與C++對(duì)應(yīng)的function。

publicclassNativeLib{ static{ System.loadLibrary("myopencv"); } publicnativeStringstringFromJNI(); publicnativevoidtoGrey(BitmapbitmapIn,BitmapbitmapOut); } 為了測(cè)試我們到應(yīng)用程式app文件夾，把Android綠色機(jī)器人圖片放到drawable 文件夾，然后在MainActivity 轉(zhuǎn)成灰色。

@Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); binding=ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater()); setContentView(binding.getRoot()); setSupportActionBar(binding.toolbar); NavControllernavController=Navigation.findNavController(this,R.id.nav_host_fragment_content_main); appBarConfiguration=newAppBarConfiguration.Builder(navController.getGraph()).build(); NavigationUI.setupActionBarWithNavController(this,navController,appBarConfiguration); ImageViewiv=findViewById(R.id.imageView); binding.fab.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){ @Override publicvoidonClick(Viewview){ Snackbar.make(view,"Replacewithyourownaction",Snackbar.LENGTH_LONG) .setAction("Action",null).show(); } }); //TestHelloWorldFromMyOpenCv NativeLibcv=newNativeLib(); System.out.println(cv.stringFromJNI()); Bitmapimage=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.android); cv.toGrey(image,image); iv.setImageBitmap(image); }

開(kāi)發(fā)讀取圖片寬高功能

比如說(shuō)今天Android Team 有個(gè)需求是傳一張圖片，我們分析圖片寬高等資訊，而且希望他們可以直接拿到 Java Class。我們先在Module 里新增一個(gè)DTO 叫ImageInfo。

packagecom.jason9075.myopencv; publicclassImageInfo{ privatefinalintwidth; privatefinalintheight; publicImageInfo(intwidth,intheight){ this.width=width; this.height=height; } publicintgetWidth(){ returnwidth; } publicintgetHeight(){ returnheight; } @Override publicStringtoString(){ return"ImageInfo{"+ "width="+width+ ",height="+height+ '}'; } } 在 NativeLib.java 宣告相對(duì)應(yīng)的 function getInfo()

packagecom.jason9075.myopencv; importandroid.graphics.Bitmap; publicclassNativeLib{ static{ System.loadLibrary("myopencv"); } publicnativeStringstringFromJNI(); publicnativevoidtoGrey(BitmapbitmapIn,BitmapbitmapOut); publicnativeImageInfogetInfo(Bitmapbitmap); } 然后在myopencv.cpp 新增C++ 實(shí)做方式。須注意的一點(diǎn)是，因?yàn)槲覀冏罱K要回傳 Java Object，所以在C++這邊要定義clsPath ，要找你預(yù)期回傳的 Java Class 長(zhǎng)的怎么樣，還有這個(gè)Class 的Constructor 需要什么樣的signature （這邊 width 和 height 都是 Int 所以是(II)V）。

extern"C" JNIEXPORTjobjectJNICALL Java_com_jason9075_myopencv_NativeLib_getInfo(JNIEnv*env,jobjectthiz,jobjectbitmap){ Matsrc; bitmapToMat(env,bitmap,src,false); intwidth=src.cols; intheight=src.rows; //returnjavaobject constchar*clsPath="com/jason9075/myopencv/ImageInfo"; jclasscls=env->FindClass(clsPath); jmethodIDconstructor=env->GetMethodID(cls,"","(II)V"); returnenv->NewObject(cls,constructor,width,height); } 完成后，再回到 app 里實(shí)際測(cè)試。

//TestHelloWorldFromMyOpenCv NativeLibcv=newNativeLib(); System.out.println(cv.stringFromJNI()); Bitmapimage=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.android); cv.toGrey(image,image); iv.setImageBitmap(image); System.out.println(">>>"+cv.getInfo(image)); 我們可以成功讀取到寬高分別為2688 和3197。（這邊和原圖寬高不同的原因是Android 的Drawable 會(huì)自動(dòng)縮放，若想測(cè)試原圖可以改放Asset文件夾）

打包成 aar 給其他工程使用

上面的工程主要有兩個(gè)部分，一個(gè)是 app 擁有Activity 來(lái)模擬使用這個(gè)lib的情況，令一個(gè)部分是 MyOpenCv 這個(gè)module 為實(shí)際lib 的內(nèi)容，這是我們接下來(lái)要介紹的，如何將這個(gè)module 轉(zhuǎn)成aar。首先，我們先點(diǎn)擊 [Build]>[Select Build Varient] 開(kāi)啟選單，再生成 aar 時(shí)可以選擇 debug 或是 release 來(lái)發(fā)布，這邊我選用release 做示范。

設(shè)成release 之后，再去[Build]>[Rebuild Project]讓工程建構(gòu)一下，完成后會(huì)在build 文件夾的outputs 找到我們要的aar。

打開(kāi)MyOpenCv-release.aar 可以看到在jni 里面存放各個(gè)不同架構(gòu)的.so，代表正常。

我們開(kāi)啟令一個(gè)Android Project 叫AnotherApp ，并把MyOpenCv-release.aar 放入app/libs 里。

然后在AnotherApp 的build.gradle 加入依賴。

然后回到AnotherApp 的MainActivity我們加入這四行，測(cè)試自己撰寫(xiě)的aar lib 能不能成功使用。

執(zhí)行結(jié)果是程序有抓到圖片在畫(huà)面上的寬高。

以上就完成了運(yùn)用JNI 連結(jié)OpenCV 開(kāi)發(fā)C++，并打包成aar lib 的使用教學(xué)。

代碼：

MyApp: https://github.com/jason9075/Android_with_OpenCV_Module溫馨提醒：使用時(shí)module 的CMakeLists.txt 請(qǐng)將OpenCV_DIR換成自己的sdk路徑。AnotherApp: https://github.com/jason9075/Android_use_OpenCV_AAR_lib

Ref

https://developer.android.com/studio/projects/configure-cmakehttps://github.com/ValYouW/AndroidOpenCVDemohttps://stackoverflow.com/questions/9433257/how-to-specify-array-of-class-in-getmethodid-method-signature-parameterhttps://stackoverflow.com/questions/22300848/return-object-from-java-native-methodhttps://stackoverflow.com/questions/51107185/how-to-create-new-android-aar-in-android-studio

審核編輯：湯梓紅

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