OpenCV - Android Studio 2.2 中利用CAMKE進行OpenCV的NDK開發

　　我在http://www.cnblogs.com/fx-blog/p/8206737.html一文中提到了如何在Android Studio中Java層導入OpenCV（包含opencv_contrib部分），但是這僅僅是Java層的導入，隨着學習的深入，我們可以漸漸的發現OpenCV庫對Java的支持不是很給力，比如我使用SIFT算法時，一般提取出來的特征點有一萬多個，這其中包含了大量的無效特征點，如果我想指定特征點的數目，比如說500個（經過測試，Java中利用OpenCV提取特征點默認為500），但是OpenCV Java庫中並沒有提供這樣的方法（或者是我沒有發現，如果有大神知曉，還望告知）。但是在C++中，是可以給SIFT指定特征點的，這里面就需要有一個在Java中調用C++的功能，Java中我們知道可以利用JNI或者JNA解決，那么在Androd中我們便可以利用NDK做到Java對C++的調用。

　　在Android Studio 2.2之前，我們通常是通過Android.mk和Application.mk兩個文件設置本地開發；但是在Android Studio 2.2之后的版本，加入了利用CMAKE配置編譯NDK項目的方法，這無疑是一個很好的消息，我們終於可以拋棄之前那種繁瑣的方法啦，本篇文章只要講的就是在Android Studio中利用CMAKE進行OpenCV的NDK開發。

准備工作：

　　首先，我們需要在Android Studio中配置CMAKE、NDK工具，打開Android Studio 2.2，點擊按鈕打開SDK Manager，在SDK Platforms中選擇你所需要的Android版本，這里我使用的是Android 7.0。

　　　　

 　　在SDK Tools中選擇紅框標出的部分（這里推薦SDK Manager當中提供的NDK，NDK安裝好后路徑為<Android SDK Path>\ndk-bundle）：

　　　　

正式開始：

　　創建一個新項目，在創建的過程中，我們需要勾選Include C++ Support，之后的步驟默認即可，可以與http://www.cnblogs.com/fx-blog/p/8206737.html相應正，寫的不是很好，大家見諒。

　　項目創建成功之后，會自動在app\src\main下建立一個名為cpp的文件夾，其中包含一個native-lib.cpp文件。同時，在app目錄下會多出一個CMakeLists.txt文件，Android Studio調用CMAKE利用該文件來協調C++代碼的編譯（默認使用Clang編譯），並將產生的.so文件提供給apk文件的打包過程。

　　然后需要在Java層導入OpenCV，OpenCV 3.2 Android SDK可以選用之前編譯好的庫，下載地址：https://pan.baidu.com/s/1kVOejLt；在Android Studio中點擊File -> New… -> Import Module，然后在Source Directory中選取<OpenCV 3.2 Android SDK>\sdk\java目錄，這時Module Name就會自動變成“openCVLibrary320”，之后的步驟采用默認設置即可。

　　剛剛導入OpenCV包之后，Android Studio會嘗試自動編譯，由於其默認的build.gradle文件設置並不適合最新版本，所以會報錯。修改openCVLibrary320\build.gradle為如下內容就會糾正這些錯誤（紅框標出的部分需要與app\build.gradle一致）。

　　　　

　　 點擊File -> Project Structure，在左邊的Modules中點擊“app”，然后點擊右邊的加號，再選擇Module Dependency，然后在彈出框中選擇:openCVLibrary320。這樣，就為我們的項目app在Java層上添加了OpenCV支持（其中library是我使用的另外一個庫，不用理會）。

　　　　

接下來就是配置利用CMAKE配置OpenCV應用了：

　　首先，需要將應用OpenCV C++所需要頭文件和庫文件全部復制到項目中，將<OpenCV 3.2 Android SDK>\sdk\native\jni\include文件夾復制到app\src\main\cpp當中，把<OpenCV 3.2 Android SDK>\sdk\native\libs文件夾復制到app\src\main當中，並將文件夾重命名為jniLibs。

　　　　

　　然后將 app\build.gradle修改為（各位看官可以對比修改）：

apply plugin: 'com.android.application'

android {
    compileSdkVersion 25
    buildToolsVersion "27.0.1"
    defaultConfig {
        applicationId "com.example.demo02"
        minSdkVersion 15
        targetSdkVersion 25
        versionCode 1
        versionName "1.0"
        testInstrumentationRunner "android.support.test.runner.AndroidJUnitRunner"
        externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags "-std=c++11", "-frtti", "-fexceptions"
                abiFilters 'x86', 'x86_64', 'armeabi', 'armeabi-v7a', 'arm64-v8a', 'mips', 'mips64'
            }
        }
    }
    sourceSets {
        main {
            jniLibs.srcDirs = ['src/main/jniLibs']
        }
    }
    buildTypes {
        release {
            minifyEnabled false
            proguardFiles getDefaultProguardFile('proguard-android.txt'), 'proguard-rules.pro'
        }
    }
    externalNativeBuild {
        cmake {
            path "CMakeLists.txt"
        }
    }
}

dependencies {
    compile 'com.android.support:design:25.3.1'
    compile fileTree(include: ['*.jar'], dir: 'libs')
    androidTestCompile('com.android.support.test.espresso:espresso-core:2.2.2', {
        exclude group: 'com.android.support', module: 'support-annotations'
    })
    compile 'com.android.support:appcompat-v7:25.3.1'
    testCompile 'junit:junit:4.12'
    compile project(':openCVLibrary320')
}

　　app\CMakeLists.txt修改為：

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)

set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE on)
set(ocvlibs "${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/jniLibs")
include_directories(${CMAKE_SOURCE_DIR}/src/main/cpp/include)

add_library(libopencv_java3 SHARED IMPORTED )
set_target_properties(libopencv_java3 PROPERTIES
                      IMPORTED_LOCATION "${ocvlibs}/${ANDROID_ABI}/libopencv_java3.so")

add_library( # Sets the name of the library.
             native-lib

             # Sets the library as a shared library.
             SHARED

             # Provides a relative path to your source file(s).
             src/main/cpp/native-lib.cpp )

find_library( # Sets the name of the path variable.
              log-lib

              # Specifies the name of the NDK library that
              # you want CMake to locate.
              log )

target_link_libraries( # Specifies the target library.
                       native-lib android log libopencv_java3

                       # Links the target library to the log library
                       # included in the NDK.
                       ${log-lib} )

　　配置部分就此完成了，貼一下關鍵部分的代碼吧，NDK幫助類OpenCVNDKHelper：

package com.example.ndk;

public class OpenCVNDKHelper {
    static {
        System.loadLibrary("native-lib");
    }
    public native static void detectFeatures(long srcMatAddr, long dstMatAddr);
}

　　C++文件native-lib.cpp：

#include <jni.h>
#include <string>
#include <opencv2/core/core.hpp>
#include <opencv2/features2d/features2d.hpp>
#include <opencv2/xfeatures2d/nonfree.hpp>

using namespace std;
using namespace cv;
using namespace xfeatures2d;

extern "C"
{
    JNIEXPORT void JNICALL Java_com_example_ndk_OpenCVNDKHelper_detectFeatures
        (JNIEnv *, jclass, jlong srcMatAddr, jlong dstMatAddr) {
        Mat* srcMat = (Mat*)srcMatAddr;
        Mat* descriptors = (Mat*)dstMatAddr;
        vector<KeyPoint> Keypoints;
        Ptr<SIFT> detector = SIFT::create(1000);
        detector->detect(*srcMat, Keypoints);
        detector->compute(*srcMat, Keypoints, *descriptors);
    }
}

　　這段代碼主要的作用就是提取Sift特征（這里我就不介紹生成.h文件的過程了，只要掌握.cpp文件中的函數命名的方法，這個過程是可以省略的啦）。

　　補充一點：這個代碼其實也解釋了如何在Java中將Mat傳遞到C++中的方法，在java中的調用如下（src和srcMat為Mat對象）：

OpenCVNDKHelper.detectFeatures(src.getNativeObjAddr(), srcMat.getNativeObjAddr());

 

　　PS：文章中使用的jniLibs是直接拷貝到目錄中的，這個項目的存儲空間就比較大了，大約1G左右，每次新建項目都需要重新拷貝，大家也可以用軟鏈接或者絕對路徑代替，這里就不多介紹啦。但是最終生成的APK文件大小是差不多的。

　　over~~~

 

跑下題：

　　寫博客的過程中，老爸忽然找我視頻聊天，我們聊了蠻多，主要就是催我找個女朋友，難道95后也要被家長催找女朋友了嗎，感覺從我6月份畢業以來（可能更早），這個話題就沒有停過啊，腦補過年回家的場面。。。