使用Android NDK编译OpenCV应用
OpenCV 在 Android 中的应用
使用 Android NDK 编译 so 库
简介
在 linuxt 系统下使用 OpenCV2.3 + NDK R6 编译 OpenCV 人脸检测应用
准备
Android NDK ( r5 或更高版本 ) http://developer.android.com/sdk/ndk/index.html
OpenCV Android 包 http://sourceforge.net/projects/opencvlibrary/files/opencv-android/2.3/
cmake( 可选,替代 NDK) http://www.cmake.org/
注: http://code.google.com/p/android-opencv/ 网站上说要使用 crystax ndk r4 代替 NDK 。估计可能是对于较旧的 Android 版本需要这样。如果 NDK 无法编译,请尝试使用 crystax ndk r4 编译。
OpenCV 设置
从网站上下载 OpenCV 2.3.0 for Android 后,解压到某个目录,如 ~/ 目录下
设置 OPENCV_PACKAGE_DIR 环境变量
$ export OPENCV_PACKAGE_DIR=~/enCV-2.3.0/
新建一个 Android 工程
在 eclipse 中新建一个 android 工程如 study.opencv ,并且在工程根目录下新建一个名为 jni 的目录。将下载的 android-ndk-r6 解压到某个目录下,如 ~/
从 ~/android-ndk-r6/sample 下某个 sample 中拷贝 Android.mk, Application.mk 到 study.opencv/jni 目录
设置编译脚本
在 Android.mk 中, include $(CLEAR_VARS) 后面,加入下行
include $(OPENCV_PACKAGE_DIR)/$(TARGET_ARCH_ABI)/share/opencv/OpenCV.mk
如果应用支持 ARM NEON 那么还需要加入以下行
include $(OPENCV_PACKAGE_DIR)/armeabi-v7a-neon/share/opencv/OpenCV.mk
LOCAL_ARM_NEON := true
在 Application.mk 中加入以下行
APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
注:关于 Android.mk 与 Application.mk 的详细说明,请参考 ndk/docs 下 Android-mk.html 和 Application-mk.html 。
Java 层定义 native 接口
新建 study.opencv.FaceRec 类,定义一个人脸检测的本地接口
/**
* detect front face from image.
*
* @param xml
* opencv haarcascade xml file path
* @param infile
* input image file path
* @param outfile
* output image file path
*/
public native void detect(String xml, String infile, String outfile);
生成 jni 头文件
使用 javah 命令生成 jni 头文件
$ cd ~/workspace/study.opencv/bin
$ javah study.opencv.FaceRec
会在 bin 目录生成一个 study_opencv_FaceRec.h 文件。将此文件拷贝到 ../jni 目录中
注:如果接口有变更,请先手动删除生成的 .h 文件。以防止一些意外的错误。
在 c 层实现图像人脸检测
在 jni 目录中使用文本编辑器新建一个 facedetect.cpp ,实现图像人脸检测
#include "cv.h"#include "highgui.h"#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <assert.h>#include <math.h>#include <float.h>#include <limits.h>#include <time.h>#include <ctype.h>#include <android/log.h>#include <study_opencv_FaceRec.h>#include <jni.h>#define LOG_TAG "opencv_face_detect"#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO,LOG_TAG,__VA_ARGS__)#define LOGE(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_ERROR,LOG_TAG,__VA_ARGS__)static CvMemStorage* storage = 0;static CvHaarClassifierCascade* cascade = 0;void detect_and_draw( IplImage* image );const char* cascade_name = "haarcascade_frontalface_alt.xml";/* "haarcascade_profileface.xml";*//*int captureFromImage(char* xml, char* filename);*/char* jstring2String(JNIEnv*, jstring);int captureFromImage(char* xml, char* filename, char* outfile){LOGI("begin: ");// we just detect image// CvCapture* capture = 0; IplImage *frame, *frame_copy = 0; const char* input_name = "lina.png";if(xml != NULL){cascade_name = xml;}if(filename != NULL){input_name = filename;}LOGI("xml=%s,filename=%s", cascade_name, input_name);// load xml cascade = (CvHaarClassifierCascade*)cvLoad( cascade_name, 0, 0, 0 );LOGI("load cascade ok ? %d", cascade != NULL ? 1 : 0);if( !cascade ) { LOGI("ERROR: Could not load classifier cascade\n" );// I just won't write long full file path, to instead of relative path, but I failed.FILE * fp = fopen(input_name,"w");if(fp == NULL){LOGE("create failed");} return -1; }storage = cvCreateMemStorage(0);// cvNamedWindow( "result", 1 ); IplImage* image = cvLoadImage( input_name, 1 ); if( image ) {LOGI("load image successfully"); detect_and_draw( image ); // cvWaitKey(0);if(outfile != NULL){LOGI("after detected save image file");cvSaveImage(outfile, image);//把图像写入文件} cvReleaseImage( &image ); }else{LOGE("can't load image from : %s ", input_name);}}void detect_and_draw( IplImage* img ){ static CvScalar colors[] = { {{0,0,255}}, {{0,128,255}}, {{0,255,255}}, {{0,255,0}}, {{255,128,0}}, {{255,255,0}}, {{255,0,0}}, {{255,0,255}} }; double scale = 1.3; IplImage* gray = cvCreateImage( cvSize(img->width,img->height), 8, 1 ); IplImage* small_img = cvCreateImage( cvSize( cvRound (img->width/scale), cvRound (img->height/scale)), 8, 1 ); int i; cvCvtColor( img, gray, CV_BGR2GRAY ); cvResize( gray, small_img, CV_INTER_LINEAR ); cvEqualizeHist( small_img, small_img ); cvClearMemStorage( storage ); if( cascade ) { double t = (double)cvGetTickCount(); CvSeq* faces = cvHaarDetectObjects( small_img, cascade, storage, 1.1, 2, 0/*CV_HAAR_DO_CANNY_PRUNING*/, cvSize(30, 30) ); t = (double)cvGetTickCount() - t; LOGI( "detection time = %gms\n", t/((double)cvGetTickFrequency()*1000.) ); for( i = 0; i < (faces ? faces->total : 0); i++ ) { CvRect* r = (CvRect*)cvGetSeqElem( faces, i ); CvPoint center; int radius; center.x = cvRound((r->x + r->width*0.5)*scale); center.y = cvRound((r->y + r->height*0.5)*scale); radius = cvRound((r->width + r->height)*0.25*scale); cvCircle( img, center, radius, colors[i%8], 3, 8, 0 ); } } // cvShowImage( "result", img ); cvReleaseImage( &gray ); cvReleaseImage( &small_img );}JNIEXPORT void JNICALL Java_study_opencv_FaceRec_detect (JNIEnv * env, jobject obj, jstring xml, jstring filename, jstring outfile){LOGI("top method invoked! ");/*LOGI("1");char * c_xml = (char *)env->GetStringUTFChars(xml, JNI_FALSE);LOGI("char * = %s", c_xml);if(c_xml == NULL){LOGI("error in get char*");return;}char * c_file = env->GetStringCritical(env, filename, 0);if(c_xml == NULL){LOGI("error in get char*");return;}captureFromImage(c_xml, c_file);env->ReleaseStringCritical(env, xml, c_xml);env->ReleaseStringCritical(env, file_name, c_file);*/captureFromImage(jstring2String(env,xml), jstring2String(env,filename), jstring2String(env,outfile));}//jstring to char*char* jstring2String(JNIEnv* env, jstring jstr){if(jstr == NULL){LOGI("NullPointerException!");return NULL;}char* rtn = NULL;jclass clsstring = env->FindClass("java/lang/String");jstring strencode = env->NewStringUTF("utf-8");jmethodID mid = env->GetMethodID(clsstring, "getBytes", "(Ljava/lang/String;)[B");jbyteArray barr= (jbyteArray)env->CallObjectMethod(jstr, mid, strencode);jsize alen = env->GetArrayLength(barr);jbyte* ba = env->GetByteArrayElements(barr, JNI_FALSE);if (alen > 0){rtn = (char*)malloc(alen + 1);memcpy(rtn, ba, alen);rtn[alen] = 0;}env->ReleaseByteArrayElements(barr, ba, 0);LOGI("char*=%s",rtn);return rtn;}
Android.mk:
LOCAL_PATH:= $(call my-dir)
include $(CLEAR_VARS)
include $(OPENCV_PACKAGE_DIR)/$(TARGET_ARCH_ABI)/share/opencv/OpenCV.mk
LOCAL_MODULE := facedetect
LOCAL_CFLAGS := -Werror
LOCAL_SRC_FILES := \
facedetect.cpp \
LOCAL_LDLIBS := -llog
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY)
Application.mk:
APP_ABI := armeabi armeabi-v7a
APP_PLATFORM := android-10
APP_STL := gnustl_static
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions
使用 NDK 进行编译
在工程 jni 目 录 下 执 行 ndk-build
$ cd ~/workspace/study.opencv/jni
$ ~/android-ndk-r6/ndk-build.
如果 编译 成功, 则 会在工程下面生成 libs/armeabi/facedetect.so 库 了 .
如有 编译 失 败 , 请 根据提示修改 错误
调用 JNI 接口
将 opencv 人 脸检测 要用到的 xml 文件 ( 位于 OpenCV-2.3.0/armeabi/share/opencv/haarcascades/ 目录下 ) 及 图 像文件使用 DDMS push 到 data/data/study.opencv/files 目 录 中。
在 activity 中新建一个 线 程, 调 用 FaceRec#detect 方法。
@Override
public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {
super .onCreate(savedInstanceState);
setContentView(R.layout. main );
final FaceRec face = new FaceRec();
new Thread() {
@Override
public void run() {
face.detect(
"/data/data/study.opencv/files/haarcascade_frontalface_alt2.xml" ,
"/data/data/study.opencv/files/wqw1.jpg" ,
"/data/data/study.opencv/files/wqw1_detected.jpg" );
}
}.start();
}
运行结果
经测试,对png,jpg,bmp图片正确识别人脸,不过速度太慢了。
参考
人 脸检测 http://www.opencv.org.cn/index.php/%E4%BA%BA%E8%84%B8%E6%A3%80%E6%B5%8B
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