Android NDK開發及OpenCV初步學習筆記

最近手頭的項目接近尾聲,時間也稍微寬裕了些,所以抽空準備再深入學習Android,為即將到來的實習期做準備。

1.NDK

首先,什么是NDK?

NDK全稱:Native Development Kit,顧名思義是Android的原生開發工具,Android平臺從誕生起就已經支持了C/C++開發。

使用NDK開發的優點?

優點:
1)運行效率高,尤其體現在音頻視頻圖片的處理等需要大量復雜運算的操作上。
2)充分利用和發揮了硬件的性能
3)代碼的復用性強。
4)安全性高,相對于JAVA更難反編譯。

2.創建一個NDK項目

自Android Studio 2.2之后使用ndk開發方便了許多。
創建一個NDK的項目只需要勾選上Include C++ support就行了。
具體可以參考 Android Studio 2.2 NDK CMake方式入門

3.OpenCV

OpenCV 一個開源的計算機視覺函數庫,使用它可以做到一些圖像的處理,例如圖片處理,物體識別,人臉識別等等
OpenCV 下載地址

這里做一個簡單的使用流程演示。
首先在一個類中寫一個JNI的接口調用方法

2.png

我這做演示所以直接寫在了MainActivity里,一般情況下可以把所有的JNI接口方法寫在一個單獨的類里方便使用。

接下來要使用javah命令 自動生成.h頭文件,在項目的app/src/main/java的目錄下執行命令


3.png

會在目錄下生成一個這樣頭文件,將它放在cpp目錄下


5.png

現在導入opencv的so庫,位置在OpenCV-android-sdk/sdk/native/libs下選擇需要的cpu架構的文件夾放到jniLibs下,一般手機都是armeabi-v7a

6.png

然后編寫CMakeLists.txt,添加第三方庫的引用地址,并且鏈接進需要使用的庫中,這里我鏈接進native-lib中

7.png

9.png

在app的build.gradle文件中添加如下代碼

android{
  ...
  externalNativeBuild {
            cmake {
                cppFlags "-std=c++11 -frtti -fexceptions"
                abiFilters 'armeabi-v7a'    ///編譯armeabi-v7a架構
            }
        }
}

build一下,開始編寫native代碼

#include <string>
#include "com_sundae_ndktest_MainActivity.h"
#include <opencv2/opencv.hpp>

extern "C"

///1。方法聲明可以在之前生成的頭文件中找到
///2。一個簡單的圖像灰度化的處理
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_sundae_ndktest_MainActivity_getGrayImage
        (JNIEnv *env, jobject jobj, jintArray _pixels, jint width, jint height){

    jint *pixels = env->GetIntArrayElements(_pixels , NULL);
    if(pixels==NULL){
        return NULL;
    }
    cv::Mat imgData(height , width , CV_8UC4 , pixels);

    uchar *ptr = imgData.ptr(0);

    for (int i = 0; i < width * height; 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] = (uchar) grayScale;
        ptr[4 * i + 2] = (uchar) grayScale;
        ptr[4 * i + 0] = (uchar) grayScale;
    }

    int size = width * height;
    jintArray result = env->NewIntArray(size);
    env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, pixels);
    env->ReleaseIntArrayElements(_pixels, pixels, 0);
    return result;

}

最后在java中調用JNI接口方法即可

public class MainActivity extends AppCompatActivity {

    static {
        System.loadLibrary("native-lib");      ///加載庫
    }

    private ImageView imageView;
    private Bitmap bitmap;

    @Override
    protected void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
        super.onCreate(savedInstanceState);
        setContentView(R.layout.activity_main);

        bitmap = BitmapFactory.decodeResource(MainActivity.this.getResources() , R.drawable.pic);
        imageView = (ImageView) findViewById(R.id.imageView);
        imageView.setImageBitmap(bitmap);


        findViewById(R.id.button).setOnClickListener(new View.OnClickListener() {
            @Override
            public void onClick(View v) {
                int w = bitmap.getWidth();
                int h = bitmap.getHeight();
                int pixels[] = new int[w*h];

                Log.e("TAG" , "開始轉換為int[]");
                int count = 0;
                for(int i = 0 ; i < h ; i++)
                    for (int j = 0 ; j < w ; j++)
                        pixels[count++] = bitmap.getPixel(j , i);

                Log.e("TAG" , "轉換為int[]完成 JNI 灰度化start");
                int p[] = getGrayImage(pixels , w , h);
                Log.e("TAG" , "JNI 灰度化end");
                imageView.setImageBitmap(Bitmap.createBitmap(p , w , h , Bitmap.Config.ARGB_8888));

            }
        });


    }

    public native int[] getGrayImage(int pixels[] , int width , int height);
}

效果圖如下
處理前:


Screenshot_20170819-004501.jpg

處理后:


Screenshot_20170819-004529.jpg

再附上幾個鏈接

demo的項目鏈接

NDK官方文檔

android 對CMake的說明(需 科 學 上 網)

Cmake中文文檔

google做的一些NDK的Demo(學習NDK必備呀)

過兩天我會在總結一下近期做項目中學的一些東西RxJava+Retrofit,相當好用的一組搭配

完事兒,睡覺
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