Android上使用OpenCV处理图像

注：本文采用的Eclipse+ADT的开发流程目前已经过时，请参考《在Android Studio上进行OpenCV 3.1开发》，使用Android Studio进行基于Android平台的OpenCV开发。

本文会介绍在Android项目中使用OpenCV的一种方法，并会给出两个demo。

文中涉及开发环境在《Windows下Android开发环境的配置》的基础之上进行搭建。

在http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-android/2.4.8/下载OpenCV-2.4.8-android-sdk.zip。假定解压到目录D:\workspace\opencv-android-sdk。

打开Eclipse，点击File->Import->General->Existing Projects into Workspace，找到D:\workspace\opencv-android-sdk，选择导入OpenCV Library，也可以再导入一两个sample，但最好不要全部导入，因为如果设置了自动编译，会降低每次打开Eclipse的速度。

导入完成后，右击OpenCV Library，点击Properties->Android，选择合适的Build Project Target，即Android的API版本。

可以尝试运行一下OpenCV sample项目，检查一下设置是否正确。

仿照文章《Windows下Android开发环境的配置》的步骤创建一个新的Android项目。假定包名为net.johnhany.grayprocessjni。所需添加的文件及代码如下所示：

GrayProcess.java

package net.johnhany.grayprocessjni; 

import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;  
import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;  
import org.opencv.android.OpenCVLoader; 
import android.os.Bundle;
import android.app.Activity;  
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.BitmapFactory; 
import android.graphics.Bitmap.Config;        
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.Button;
import android.widget.ImageView;  
  
public class GrayProcess extends Activity implements OnClickListener{  
	  
    private Button btnProc;  
    private ImageView imageView;  
    private Bitmap bmp;  
      
     private BaseLoaderCallback  mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {  
        @Override  
        public void onManagerConnected(int status) {  
            switch (status) {  
                case LoaderCallbackInterface.SUCCESS:{  
                    System.loadLibrary("image_proc");  
                } break;  
                default:{  
                    super.onManagerConnected(status);  
                } break;  
            }  
        }  
    };  
      
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.activity_gray_process);  
        btnProc = (Button) findViewById(R.id.btn_gray_process);  
        imageView = (ImageView) findViewById(R.id.image_view);  
         bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.testpic1);  
        imageView.setImageBitmap(bmp);  
        btnProc.setOnClickListener(this);  
    }  
  
    @Override  
    public void onClick(View v) {  
           
        int w = bmp.getWidth();  
        int h = bmp.getHeight();  
        int[] pixels = new int[w*h];       
        bmp.getPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);  
        int[] resultInt = ImageProc.grayProc(pixels, w, h);  
        Bitmap resultImg = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.ARGB_8888);  
        resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0, w, h);  
        imageView.setImageBitmap(resultImg);      
    }  
      
    @Override  
    public void onResume(){  
        super.onResume();  
        OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_8, this, mLoaderCallback);  
    }  
}

package net.johnhany.grayprocessjni;

import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;

import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;

import org.opencv.android.OpenCVLoader;

import android.os.Bundle;

import android.app.Activity;

import android.graphics.Bitmap;

import android.graphics.BitmapFactory;

import android.graphics.Bitmap.Config;

import android.view.View;

import android.view.View.OnClickListener;

import android.widget.Button;

import android.widget.ImageView;

public class GrayProcess extends Activity implements OnClickListener{

private Button btnProc;

private ImageView imageView;

private Bitmap bmp;

private BaseLoaderCallback mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {

@Override

public void onManagerConnected(int status) {

switch (status) {

case LoaderCallbackInterface.SUCCESS:{

System.loadLibrary("image_proc");

} break;

default:{

super.onManagerConnected(status);

} break;

}

};

@Override

public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {

super.onCreate(savedInstanceState);

setContentView(R.layout.activity_gray_process);

btnProc = (Button) findViewById(R.id.btn_gray_process);

imageView = (ImageView) findViewById(R.id.image_view);

bmp = BitmapFactory.decodeResource(getResources(), R.drawable.testpic1);

imageView.setImageBitmap(bmp);

btnProc.setOnClickListener(this);

}

@Override

public void onClick(View v) {

int w = bmp.getWidth();

int h = bmp.getHeight();

int[] pixels = new int[w*h];

bmp.getPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);

int[] resultInt = ImageProc.grayProc(pixels, w, h);

Bitmap resultImg = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.ARGB_8888);

resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0, w, h);

imageView.setImageBitmap(resultImg);

}

@Override

public void onResume(){

super.onResume();

OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_8, this, mLoaderCallback);

}

ImageProcess.java

package net.johnhany.grayprocessjni;  
  
public class ImageProc {  
    public static native int[] grayProc(int[] pixels, int w, int h);  
}

package net.johnhany.grayprocessjni;

public class ImageProc {

public static native int[] grayProc(int[] pixels, int w, int h);

}

activity_gray_process.xml

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"  
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"  
    xmlns:opencv="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    android:orientation="vertical"  
    android:layout_width="match_parent"  
    android:layout_height="match_parent" >  
      
    <Button   
        android:id="@+id/btn_gray_process"  
        android:layout_width="fill_parent"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:text="@string/str_proc"/>  
      
    <ImageView  
        android:id="@+id/image_view"  
        android:layout_width="wrap_content"  
        android:layout_height="wrap_content"  
        android:contentDescription="@string/str_proc"/>  
  
</LinearLayout>

<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"

xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"

xmlns:opencv="http://schemas.android.com/apk/res-auto"

android:orientation="vertical"

android:layout_width="match_parent"

android:layout_height="match_parent" >

<Button

android:id="@+id/btn_gray_process"

android:layout_width="fill_parent"

android:layout_height="wrap_content"

android:text="@string/str_proc"/>

<ImageView

android:id="@+id/image_view"

android:layout_width="wrap_content"

android:layout_height="wrap_content"

android:contentDescription="@string/str_proc"/>

</LinearLayout>

res\values\strings.xml

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

    <string name="app_name">GrayProcessJNI</string>
    <string name="action_settings">Settings</string>
    <string name="str_proc">gray process</string>  
    <string name="str_desc">image description</string>  

</resources>

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

<string name="app_name">GrayProcessJNI</string>

<string name="action_settings">Settings</string>

<string name="str_proc">gray process</string>

<string name="str_desc">image description</string>

</resources>

把一张图片拷贝到tes\drawable-hdpi，假设图片名称为testpic1。

在项目目录里新建一个名为“jni”的文件夹，里面添加如下3个文件：

Android.mk

LOCAL_PATH := $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
include D:\workspace\opencv-android-sdk\sdk\native\jni\OpenCV.mk

LOCAL_SRC_FILES  := ImageProc.cpp
LOCAL_MODULE     := image_proc
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

LOCAL_PATH := $(call my-dir)

include $(CLEAR_VARS)

include D:\workspace\opencv-android-sdk\sdk\native\jni\OpenCV.mk

LOCAL_SRC_FILES := ImageProc.cpp

LOCAL_MODULE := image_proc

include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)

这个文件负责把cpp或c文件编译成可以被Android程序调用的.so库.

Application.mk

APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
APP_ABI := armeabi-v7a
APP_PLATFORM := android-15

APP_STL := gnustl_static

APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions

APP_ABI := armeabi-v7a

APP_PLATFORM := android-15

ImageProc.cpp

#include <ImageProc.h>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <string>
#include <vector>

using namespace cv;
using namespace std;

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_net_johnhany_grayprocessjni_ImageProc_grayProc(JNIEnv* env, jclass obj, jintArray buf, jint w, jint h){
    jint *cbuf;
    cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false);
    if(cbuf == NULL){
        return 0;
    }

    Mat imgData(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);

    uchar* ptr = imgData.ptr(0);
    for(int i = 0; i < w*h; i ++){
        int grayScale = (int)(ptr[4*i+2]*0.299 + ptr[4*i+1]*0.587 + ptr[4*i+0]*0.114);
        ptr[4*i+1] = grayScale;
        ptr[4*i+2] = grayScale;
        ptr[4*i+0] = grayScale;
    }

    int size=w * h;
    jintArray result = env->NewIntArray(size);
    env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf);
    env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);
    return result;
}

#include <ImageProc.h>

#include <opencv2/core/core.hpp>

#include <string>

#include <vector>

using namespace cv;

using namespace std;

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_net_johnhany_grayprocessjni_ImageProc_grayProc(JNIEnv* env, jclass obj, jintArray buf, jint w, jint h){

jint *cbuf;

cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false);

if(cbuf == NULL){

return 0;

}

Mat imgData(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);

uchar* ptr = imgData.ptr(0);

for(int i = 0; i < w*h; i ++){

int grayScale = (int)(ptr[4*i+2]*0.299 + ptr[4*i+1]*0.587 + ptr[4*i+0]*0.114);

ptr[4*i+1] = grayScale;

ptr[4*i+2] = grayScale;

ptr[4*i+0] = grayScale;

}

int size=w * h;

jintArray result = env->NewIntArray(size);

env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf);

env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);

return result;

}

这个cpp文件负责调用OpenCV函数进行图像处理。

项目结构大致如图：

打开cmd.exe，输入：

cd D:\workspace\GrayProcessJni\bin\classes
D:
javah net.johnhany.grayprocessjni.ImageProc

cd D:\workspace\GrayProcessJni\bin\classes

javah net.johnhany.grayprocessjni.ImageProc

此时classes文件夹内会多出一个net_johnhany_grayprocessjni_ImageProc.h文件，把它拷贝到jni文件夹内，并把名字改为ImageProc.h。

在Eclipse内点击Window->Preferences->C/C++->Build->Environment，增加一个环境变量：

变量名	值
NDKROOT	D:\android-ndk

右击项目名称，点击New->Other->C/C++->Convert to a C/C++ Project (Adds C/C++ Nature)。

选择C++ Project，工具链选择Makefile的Other Toolchain（由于我的项目已经转换过，所以没有显示在项目名称列表里）。

转换完成后会提示是否切换到C/C++视图，选择不切换。

此时在代码文件内会有大量的错误，这是由于还没有包含进所需的C++库文件。

右击项目名称，点击Refresh。

再右击项目名称，点击Properties->Android，选择合适的Android API版本，点击Library中的Add，选择OpenCV Library。

点击C/C++ Build，把Builder Settings中的Build Command改为：

${NDKROOT}/ndk-build.cmd

Behaviour的设置如图：

点击C/C++ General->Paths and Symbols->Includes，在GNU C++中添加如下路径：

${NDKROOT}/platforms/android-15/arch-arm/usr/include

${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.6/include

${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/4.6/libs/armeabi-v7a/include

${ProjDirPath}/../OpenCV-2.4.8-android-sdk/sdk/native/jni/include

这里的路径最好用NDKROOT或ProjDirPath的相对路径表示，如果用带有盘符的绝对路径可能会由于编译工具和Windows系统的表示方式不同而造成无法编译（如Cygwin）。

还要在安卓设备上安装OpenCV Manager。如果使用的是模拟器，打开cmd.exe，输入：

cd D:\android-sdk\platform-tools
adb install D:\workspace\opencv-android-sdk\apk\OpenCV_2.4.8_Manager_2.16_armv7a-neon.apk

1 2	cd D:\android-sdk\platform-tools adb install D:\workspace\opencv-android-sdk\apk\OpenCV_2.4.8_Manager_2.16_armv7a-neon.apk

如果使用的是手机，把D:\workspace\opencv-android-sdk\apk目录下的OpenCV_2.4.8_Manager_2.16_armv7a-neon.apk拷贝到手机中，在手机中手动安装。

点击Run，会自动完成编译、打开模拟器、安装、启动运行等步骤；或者在编译之后把bin文件夹内的apk文件拷贝到手机里，手动安装，运行。

运行效果如下，点击按钮，图片变成灰色：

这里有另一个使用OpenCV的例子，支持的图像处理方法更多，可以切换图像，还可以用手指选择要作处理的区域：

https://github.com/johnhany/AndroidProj/tree/master/ImageProcess

共有18条评论

Pingback：在Android上用手指抹画处理图像 – JohnHany的博客
？？？说道：

2016年2月6日上午8:09

android项目老是提示这个警告Android NDK: WARNING:jni/Android.mk:native_sample: non-system libraries in linker flags: -lopencv_java3
哪位大神遇到过，求提示一下？官方案例

回复
1. John Hany说道：
  
  2016年2月6日上午9:58
  
  只是一个warning，其实忽略掉也无妨；）
  
  另外，推荐尝试一下用Android Studio来进行Android上OpenCV的开发。
  
  回复
张说道：

2015年12月9日下午2:25

你好，博主，针对你说的：转换完成后会提示是否切换到C/C++视图，选择不切换。此时在代码文件内会有大量的错误，这是由于还没有包含进所需的C++库文件。我在进行下面的操作之后还是有错

回复
1. John Hany说道：
  
  2015年12月9日下午6:53
  
  你好，如果错误很多的话，可以检查一下C++的include目录是不是正确，检查之后clean或者refresh一下项目。
  
  如果只是单独的错误，可以把错误信息贴在这儿
  
  回复
yangke说道：

2015年10月3日下午1:12

博主：您好。我按照您的步骤创建了工程，编译的时候没有错误，但是加载到手机之后不能运行，一点击APP后就强制关闭。请问是怎么回事？我运行了sample中自带的人脸识别代码，可以运行，说明我的环境配置没有问题吧。。。您能帮助解答下？谢谢！！

回复
1. John Hany说道：
  
  2015年10月4日下午7:21
  
  可能是库版本不对应造成的吧。现在官方已经不推荐使用Eclipse+ANT进行Android开发了，所以说本文介绍的方法其实已经过时了：）
  
  回复
Jessica说道：

2015年3月24日下午2:28

博主，你没有留下ImageProc.h的文件代码吧？

回复
1. Jessica说道：
  
  2015年3月24日下午2:30
  
  不好意思，在后面有提到，看到了，那个文件需要自己生成
  
  回复
  1. Jessica说道：
    
    2015年3月24日下午3:18
    
    cmd一直提示无法找到或加载主类是什么问题？
    
    明明我自己能在文件夹里找到
    
    E:\workspace\net.johnhany.grayprocessjni\bin\classes\com\example\net\johnhany\grayprocessjni\ImageProc.class
    
    回复
    1. John Hany说道：
      
      2015年3月24日下午9:04
      
      从你的类名来看可能是package名称有误了，完整的包名应该是net.johnhany.grayprocess，需要加载的类名是net.johnhany.grayprocess.ImageProc。文件路径里多了两层“com\example”。
      
      “无法找到或加载主类”一般是环境变量CLASSPATH没设置好，尤其要注意值结尾的分号“;”。在cmd中输入参数时要注意类名与文件路径匹配，还要注意大小写。
      
      我刚刚也出了类似的问题。我之前用的是jdk 8u20版本，自动更新到8u40后，javah就不能正常工作，只好重装了8u20。权当参考吧
      
      回复
小华说道：

2015年3月11日上午10:04

你好博主，我在运行你github上的那个ImagePross程序时出现了Native method not found: com.example.opencvtools.OpencvJni.gray(Native Mothod)……也就是我出现了一按process!那个键的时候就停止运行，我想问一下这是不是意味着没有运行.cpp文件，我应该怎么解决呢

回复
1. John Hany说道：
  
  2015年3月12日下午6:48
  
  可以先检查一下OpencvJni.cpp和OpencvJni.hpp中函数的名称是否与Java代码中的包名和方法名对应，比如在你的代码里就应该是Java_com_example_opencvtools_OpencvJni_gray()。如果只改动了一些名称，并且名称之间都对应上，代码应该是没有问题的。如果还有问题可以把你的完整代码发到我的邮箱johnhany@163.com
  
  回复
  1. 小华说道：
    
    2015年3月13日下午2:17
    
    博主，我给你发邮件了，并且也照你说的修改了一下，但是又出现了这样的问题，E/AndroidRuntime(1333): java.lang.UnsatisfiedLinkError: Native method not found: com.example.opencvtools.OpencvJni.gray:麻烦你帮我看一下，我是哪里出现了问题。谢谢！
    
    回复
  2. 小龙虾说道：
    
    2015年7月17日上午10:25
    
    楼主，你好，OpencvJni.cpp是指哪个文件，比如你写的这个工程师jni下的ImageProc.cpp吗？
    
    回复
    1. John Hany说道：
      
      2015年7月17日下午2:48
      
      OpencvJni.cpp是在文章末尾给出的另一个例子中会用到的文件，链接：https://github.com/johnhany/AndroidProj/blob/master/ImageProcess/jni/OpencvJni.cpp
      
      而本文所用的全部代码在https://github.com/johnhany/AndroidProj/tree/master/GrayProcessJni
      
      回复
黄河说道：

2015年1月31日下午4:29

请问一下博主，Description Resource Path Location Type
Invalid project path: Include path not found ( F:\Android_SDK\android-ndk-r10c\sources\cxx-stl\gnu-libstdc++\4.6\include). GrayProcess pathentry Path Entry Problem

这个是怎么回事？我现在在学习opencv的C++接口，然后想自己实现一下博主的代码，也就是完全“复制粘贴”了一下。但是出现了这个找不到路径的问题，但是我明明看了相应文件夹下是有这个文件的。

问题的图片：链接：http://pan.baidu.com/s/1i347QPR 密码：g28p

谢谢了！！！

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1. John Hany说道：
  
  2015年1月31日下午8:34
  
  我现在机器上没有安卓环境，所以只能胡猜几种解决方法：
  
  1.检查一下C++函数名称（Java_net_johnhany_grayprocessjni_ImageProc_grayProc）是否与Java的包名和类名相符。
  
  2.试一下Project -> Clean、Refresh和Re-build。
  
  3.Project -> Properties -> C/C++ General -> Preprocessor Include Paths, Macros, etc. -> Providers -> CDT GCC built-in compiler settings，取消选择“Use global provider shared between projects”。如果选择的用MinGW或Visual C++，可能还需要加编译器相关的头文件。
  
  4.Project -> Properties -> C/C++ -> Build -> Settings -> Discovery，点击“Clear Entries”，然后Rebuild工程。
  
  5.实在不行，按照文中的步骤重新建一个项目吧
  
  回复

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