OpenCV Android開(kāi)發(fā)教程

本指南旨在幫助您快速學(xué)習(xí)Android開(kāi)發(fā)基礎(chǔ)知識(shí)并設(shè)置工作環(huán)境。它是用Windows 7寫(xiě)的，雖然它可以與Linux（Ubuntu），Mac OS X和Android SDK支持的任何其他操作系統(tǒng)一起使用。

如果您在徹底按照這些步驟后遇到任何錯(cuò)誤，請(qǐng)隨時(shí)通過(guò)OpenCV Q＆A論壇或者加入w3cschool官方群與我們聯(lián)系。我們將竭盡全力幫助您。

前言

Android是由Google領(lǐng)導(dǎo)的開(kāi)放手機(jī)聯(lián)盟開(kāi)發(fā)的基于Linux的開(kāi)源移動(dòng)操作系統(tǒng)。有關(guān)詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱Android教程。

Android的開(kāi)發(fā)與其他平臺(tái)的開(kāi)發(fā)顯著不同。所以在開(kāi)始編程Android之前，我們建議您確保您熟悉以下主題：

1. Java編程語(yǔ)言是Android操作系統(tǒng)的主要開(kāi)發(fā)技術(shù)。此外，您可以在Java上找到有用的Java文檔。
2. Java本機(jī)接口（JNI）是Java虛擬機(jī)中運(yùn)行本機(jī)代碼的技術(shù)。此外，您可以在JNI上找到Oracle文檔。
3. Android Activity及其生命周期，這是一個(gè)必不可少的Android API類(lèi)。
4. OpenCV的開(kāi)發(fā)一定要了解Android Camera的具體細(xì)節(jié)。

Android開(kāi)發(fā)的快速環(huán)境設(shè)置

如果您正在安裝一個(gè)干凈的環(huán)境，那么您可以嘗試NVIDIA發(fā)布的Tegra Android開(kāi)發(fā)包（TADP）。

注意

啟動(dòng)版本2.0的TADP軟件包包括OpenCV for Tegra SDK，這是一個(gè)常規(guī)的OpenCV4Android SDK，擴(kuò)展了Tegra特定的東西。拆包后，TADP將自動(dòng)覆蓋所有環(huán)境設(shè)置，您可以跳過(guò)本指南的其余部分。

如果您是Android開(kāi)發(fā)中的初學(xué)者，那么我們還建議您從TADP開(kāi)始。

注意

NVIDIA的Tegra Android開(kāi)發(fā)包包含了NVIDIA * Tegra平臺(tái)的一些特殊功能，但其使用并不僅限于Tegra設(shè)備。*您需要至少1.6 Gb可用磁盤(pán)空間進(jìn)行安裝。

• TADP將從Google的服務(wù)器下載Android SDK平臺(tái)和Android NDK，因此安裝需要Internet連接。
• TADP可能會(huì)在安裝過(guò)程結(jié)束時(shí)要求您刷新開(kāi)發(fā)套件。如果沒(méi)有Tegra開(kāi)發(fā)套件，請(qǐng)?zhí)^(guò)此步驟。
• （UNIX）TADP將在安裝過(guò)程中詢問(wèn)您的root，因此您需要成為sudo組的成員。

用于Android開(kāi)發(fā)的手動(dòng)環(huán)境設(shè)置

Java開(kāi)發(fā)

您需要安裝以下軟件才能開(kāi)發(fā)適用于Java的Java：

1. Sun JDK 6（Sun JDK 7也是可能的）請(qǐng)?jiān)L問(wèn)Java SE下載頁(yè)面并下載操作系統(tǒng)的安裝程序。以下是Ubuntu和Mac OS 的詳細(xì)JDK（Java Development Kit）安裝指南（僅適用于OpenCV的JDK部分）

sudo update-java-alternatives --set java-6-sun

   2. Android SDK

從http://developer.android.com/sdk/index.html獲取最新的Android SDK

這是Google的SDK 安裝指南。

sudo apt-get install ia32-libs

對(duì)于基于Red Hat的系統(tǒng)，以下命令可能會(huì)有所幫助：

sudo yum install libXtst.i386

    3.  Android SDK組件

您需要安裝以下SDK組件：

• Android SDK工具，修訂版本20或更新版本。較舊的修訂也應(yīng)該有效，但不推薦。
• SDK平臺(tái)Android 3.0（API 11）。OpenCV Java API支持的最小平臺(tái)是Android 2.2（API 8）。這也是提供的示例運(yùn)行所需的最低API級(jí)別。請(qǐng)參閱他們的AndroidManifest.xml文件中的<uses-sdk android：minSdkVersion =“8”/>標(biāo)簽。但為了成功編譯，目標(biāo)平臺(tái)應(yīng)設(shè)置為Android 3.0（API 11）或更高版本。它不會(huì)阻止他們?cè)贏ndroid 2.2上運(yùn)行。

有關(guān)安裝/更新SDK組件的幫助，請(qǐng)參閱添加平臺(tái)和軟件包。 

    4.  Eclipse IDE

檢查Android SDK系統(tǒng)要求文檔以獲取與Android SDK兼容的Eclipse版本列表。對(duì)于OpenCV 2.4.x，我們推薦使用Eclipse 3.7（Indigo）或Eclipse 4.2（Juno）。它們?cè)赪indows和Linux下都適用于OpenCV。

如果您沒(méi)有安裝Eclipse，您可以從官方網(wǎng)站獲取。

    5.  Eclipse的ADT插件

這些說(shuō)明是從Android開(kāi)發(fā)人員網(wǎng)站復(fù)制的，如有任何與ADT有關(guān)的問(wèn)題，請(qǐng)查看。

假設(shè)您已安裝Eclipse IDE，請(qǐng)按照以下步驟下載并安裝ADT插件：

1. 啟動(dòng)Eclipse，然后選擇幫助 - >安裝新軟件...
2. 點(diǎn)擊添加（在右上角）。
3. 在顯示的“添加存儲(chǔ)庫(kù)”對(duì)話框中，為“名稱”輸入“ADT Plugin”，并為“位置”輸入以下URL：https : //dl-ssl.google.com/android/eclipse/
4. 單擊確定

   注意
   如果您在獲取插件時(shí)遇到問(wèn)題，請(qǐng)嘗試使用位置網(wǎng)址中的“http”，而不是“https”（出于安全考慮，首選使用https）。

5. 在可用軟件對(duì)話框中，選中開(kāi)發(fā)人員工具旁邊的復(fù)選框，然后單擊下一步。
   
6. 在下一個(gè)窗口中，您將看到要下載的工具的列表。點(diǎn)擊下一步。

   注意
   如果您還計(jì)劃使用Android NDK開(kāi)發(fā)本機(jī)C ++代碼，請(qǐng)不要忘記啟用NDK插件安裝。

   8.  閱讀并接受許可協(xié)議，然后單擊完成。

   9.  安裝完成后，重新啟動(dòng)Eclipse。

C ++中的本地開(kāi)發(fā)

您需要安裝以下軟件才能在C ++中為Android開(kāi)發(fā)：

1、Android NDK

要編譯Android平臺(tái)的C ++代碼，您需要Android Native Development Kit（NDK）。

您可以從下載頁(yè)面獲取最新版本的NDK 。要安裝Android NDK，請(qǐng)將存檔提取到計(jì)算機(jī)上的某個(gè)文件夾。以下是安裝說(shuō)明。

注意
在開(kāi)始之前，您可以在該文件夾中閱讀Android NDK存檔中的官方Android NDK文檔docs/。關(guān)于使用Android NDK構(gòu)建系統(tǒng)的主要文章在ANDROID-MK.html文件中。你可以在找到一些額外的信息APPLICATION-MK.html，NDK-BUILD.html文件和CPU-ARM-NEON.html，CPLUSPLUS-SUPPORT.html，PREBUILTS.html。

2、Eclipse的CDT插件

如果您選擇安裝Eclipse ADT插件的NDK插件組件（見(jiàn)上圖），您的Eclipse IDE應(yīng)該已經(jīng)有CDT插件（也就是C / C ++開(kāi)發(fā)工具）。有幾種可能的方式將Android NDK的C ++代碼的編譯整合到Eclipse編譯過(guò)程中。我們建議基于Eclipse CDT（C / C ++開(kāi)發(fā)工具）Builder的方法。

Android應(yīng)用程序結(jié)構(gòu)

通常Android應(yīng)用程序的源代碼具有以下結(jié)構(gòu)：

• root folder of the project/jni/libs/res/src/AndroidManifest.xmlproject.properties... other files ...

Where：

• 該src文件夾包含應(yīng)用程序的Java代碼，
• 該res文件夾包含應(yīng)用程序的資源（圖像，描述UI布局的xml文件等），
• 該libs文件夾將在成功構(gòu)建后包含本機(jī)庫(kù)，
• 該jni文件夾包含C / C ++應(yīng)用程序源代碼和NDK的構(gòu)建腳本Android.mk并Application.mk生成本機(jī)庫(kù)，
• AndroidManifest.xml 文件提供有關(guān)Android系統(tǒng)應(yīng)用程序的基本信息（應(yīng)用程序名稱，主應(yīng)用程序包的名稱，應(yīng)用程序的組件，所需的權(quán)限等）。它可以使用Eclipse向?qū)Щ駻ndroid SDK中的Android工具創(chuàng)建。
• project.properties是一個(gè)包含目標(biāo)Android平臺(tái)和其他構(gòu)建細(xì)節(jié)信息的文本文件。這個(gè)文件是由Eclipse生成的，或者可以使用android SDK中包含的android工具來(lái)創(chuàng)建。

注意

由于Android NDK構(gòu)建系統(tǒng)依賴于它們，所以需要兩者AndroidManifest.xml和project.properties文件來(lái)編譯應(yīng)用程序的C ++部分。如果任何這些文件不存在，請(qǐng)?jiān)贑 ++部分之前編譯項(xiàng)目的Java部分。

Android.mk和Application.mk腳本

該腳本Android.mk通常具有以下結(jié)構(gòu)：

LOCAL_PATH := \f$(call my-dir)
include \f$(CLEAR_VARS)
LOCAL_MODULE    := <module_name>
LOCAL_SRC_FILES := <list of .c and .cpp project files>
<some variable name> := <some variable value>
...
<some variable name> := <some variable value>
include \f$(BUILD_SHARED_LIBRARY)

這是Android.mk構(gòu)建Android應(yīng)用程序的C ++源代碼的最小文件。請(qǐng)注意，前兩行和最后一行都是強(qiáng)制性的Android.mk。

通常，該文件Application.mk是可選的，但是在使用OpenCV的項(xiàng)目中，當(dāng)在C ++中使用STL和異常時(shí)，也應(yīng)該創(chuàng)建它。文件示例Application.mk：

APP_STL：= gnustl_static
APP_CPPFLAGS：= -frtti -fexceptions
APP_ABI：= all

從命令行構(gòu)建應(yīng)用程序本機(jī)部分

以下是編譯Android應(yīng)用程序的C ++部分的標(biāo)準(zhǔn)方法：

警告

我們強(qiáng)烈推薦使用cmd.exe（標(biāo)準(zhǔn)Windows控制臺(tái)）而不是Windows上的Cygwin 。如果只有你絕對(duì)確定，你在做什么才能使用后者。Cygwin不是真正的支持，我們不大可能幫助你，萬(wàn)一你遇到一些問(wèn)題。所以，只有當(dāng)你能夠自己處理后果時(shí)，才能使用它。

1. 打開(kāi)控制臺(tái)并轉(zhuǎn)到Android應(yīng)用程序的根文件夾

cd <root folder of the project>/

  2. 運(yùn)行以下命令

<path_where_NDK_is_placed>/ndk-build

  3.  執(zhí)行該命令后，源代碼的C ++部分被編譯。

之后，可以（重新）編譯應(yīng)用程序的Java部分（使用Eclipse或Ant構(gòu)建工具）。

<path_where_NDK_is_placed> / ndk-build V = 1

示例2：重建所有

<path_where_NDK_is_placed> / ndk-build -B

從Eclipse構(gòu)建應(yīng)用程序本機(jī)部分（CDT Builder）

有幾種可能的方式將Android NDK的本機(jī)C ++代碼的編譯整合到Eclipse構(gòu)建過(guò)程中。我們建議基于Eclipse CDT（C / C ++開(kāi)發(fā)工具）Builder的方法。

important

OpenCV for Android軟件包自版本2.4.2包含預(yù)配置的CDT構(gòu)建器的示例項(xiàng)目。對(duì)于您自己的項(xiàng)目，請(qǐng)遵循以下步驟。

1、定義包含系統(tǒng)中Android NDK路徑的NDKROOT環(huán)境變量（例如“X：\\ Apps \\ android-ndk-r8”或“/ opt / android-ndk-r8”）。

在Windows上，可以通過(guò)我的電腦 - >屬性 - >高級(jí) - >環(huán)境變量設(shè)置環(huán)境變量。在Windows 7上也可以在控制臺(tái)會(huì)話中使用setx命令。

在Linux和MacOS上，可以通過(guò)向"~/.bashrc"文件中添加“export VAR_NAME = VAR_VALUE”行來(lái)設(shè)置環(huán)境變量，并注銷(xiāo)然后再打開(kāi)。

2、打開(kāi)Eclipse并加載Android應(yīng)用程序項(xiàng)目進(jìn)行配置。

3、通過(guò)Eclipse菜單將C / C ++自然添加到項(xiàng)目中 - >其他 - > C / C ++ - >轉(zhuǎn)換為C / C ++項(xiàng)目。

和：

4、選擇要轉(zhuǎn)換的項(xiàng)目。指定“項(xiàng)目類(lèi)型”= Makefile項(xiàng)目，“工具鏈”=其他工具鏈。

5、   打開(kāi)項(xiàng)目屬性 - > C / C ++構(gòu)建，取消選中使用默認(rèn)構(gòu)建命令，將“構(gòu)建命令”文本替換為“make”

“$ {NDKROOT} /ndk-build.cmd”在Windows上，

在Linux和MacOS上的“$ {NDKROOT} / ndk-build”。

6、轉(zhuǎn)到行為選項(xiàng)卡并更改“工作臺(tái)構(gòu)建類(lèi)型”部分，如下所示：

7、按確定，確保在構(gòu)建項(xiàng)目時(shí)成功調(diào)用ndk-build。

8、如果您在Eclipse編輯器中打開(kāi)C ++源文件，您將看到語(yǔ)法錯(cuò)誤通知。它們不是真正的錯(cuò)誤，但需要額外的CDT配置。

9、打開(kāi)項(xiàng)目屬性 - > C / C ++常規(guī) - >路徑和符號(hào)，并為** C ++ ** 添加以下包含路徑：

# for NDK r8 and prior:
${NDKROOT}/platforms/android-9/arch-arm/usr/include
${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/include
${NDKROOT}/sources/cxx-stl/gnu-libstdc++/libs/armeabi-v7a/include
${ProjDirPath}/../../sdk/native/jni/include
# for NDK r8b and later:
${NDKROOT}/platforms/android-9/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}/../../sdk/native/jni/include

最后一個(gè)路徑應(yīng)該更改為OpenCV4Android SDK位置的正確絕對(duì)路徑或相對(duì)路徑。

這應(yīng)該清除Eclipse C ++編輯器中的語(yǔ)法錯(cuò)誤通知。

調(diào)試和測(cè)試

在本節(jié)中，我們將為您提供有關(guān)如何設(shè)置用于測(cè)試和調(diào)試Android項(xiàng)目的仿真器或硬件設(shè)備的易于遵循的說(shuō)明。

AVD

AVD（Android虛擬設(shè)備）不太可能是測(cè)試與OpenCV相關(guān)的應(yīng)用程序最方便的方法，但確定配置的最簡(jiǎn)單的方法。

1. 假設(shè)你已經(jīng)安裝了Android SDK和Eclipse IDE，那么在Eclipse中轉(zhuǎn)到Window - > AVD Manager。
2. 在AVD管理器窗口中按新建按鈕。
3. 創(chuàng)建新的Android虛擬設(shè)備窗口將允許您為新設(shè)備選擇一些屬性，如目標(biāo)API級(jí)別，SD卡等大小
4. 當(dāng)您單擊創(chuàng)建AVD按鈕時(shí)，您的新AVD將可在AVD管理器中使用。
5. 按開(kāi)始啟動(dòng)設(shè)備。請(qǐng)注意，任何AVD（也稱為仿真器）通常比硬件Android設(shè)備慢得多，因此可能需要幾分鐘的時(shí)間才能啟動(dòng)。
6. 在Eclipse IDE中運(yùn)行 - >運(yùn)行/調(diào)試，以常規(guī)或調(diào)試模式運(yùn)行應(yīng)用程序。設(shè)備選擇器將允許您在正在運(yùn)行的設(shè)備之間進(jìn)行選擇或啟動(dòng)新的設(shè)備。

硬件設(shè)備

如果您有Android設(shè)備，可以使用它來(lái)測(cè)試和調(diào)試應(yīng)用程序。這樣做更真實(shí)，雖然有點(diǎn)難以設(shè)置。您需要對(duì)Windows和Linux操作系統(tǒng)進(jìn)行一些操作才能使用Android設(shè)備。Mac OS不需要額外的操作。有關(guān)在下面的子部分中配置硬件設(shè)備的詳細(xì)信息。

有關(guān)更多信息，您還可以咨詢官方的Android開(kāi)發(fā)人員網(wǎng)站說(shuō)明。

Windows主機(jī)

1、在Android設(shè)備上啟用USB調(diào)試（通過(guò)設(shè)置菜單）。

2、使用USB電纜將Android設(shè)備連接到PC。

3、轉(zhuǎn)到開(kāi)始菜單，然后右鍵單擊計(jì)算機(jī)。在上下文菜單中選擇管理。可能會(huì)要求您提供管理權(quán)限。

4、在左窗格中選擇設(shè)備管理器，并在列表中找到未知設(shè)備。您可以嘗試拔下電源插頭，然后重新插上電源，以檢查列表中是否顯示您的確切設(shè)備。

5、嘗試運(yùn)行安裝Google USB驅(qū)動(dòng)程序，無(wú)需任何修改：右鍵單擊未知設(shè)備，選擇屬性菜單項(xiàng) - >詳細(xì)信息選項(xiàng)卡 - >更新驅(qū)動(dòng)程序按鈕。

6、選擇瀏覽計(jì)算機(jī)驅(qū)動(dòng)程序軟件。

7、指定<Android SDK folder>/extras/google/usb_driver/文件夾的路徑。

8、如果您得到安裝未經(jīng)驗(yàn)證的驅(qū)動(dòng)程序并報(bào)告成功的提示 - 您已完成USB驅(qū)動(dòng)程序的安裝。

9、否則（得到如下所示的故障）按照下面的步驟。

10、再次右鍵單擊未知設(shè)備，選擇屬性 - >詳細(xì)信息 - >硬件標(biāo)識(shí)，并復(fù)制行USB\VID_XXXX&PID_XXXX&MI_XX。

11、現(xiàn)在打開(kāi)文件<Android SDK folder>/extras/google/usb_driver/android_winusb.inf。根據(jù)您的主機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)，選擇Google.NTx86或Google.NTamd64部分。

12、應(yīng)該有您的設(shè)備的現(xiàn)有記錄，您需要手動(dòng)添加一個(gè)。

13、保存android_winusb.inf文件并嘗試重新安裝USB驅(qū)動(dòng)程序。

14、這次安裝應(yīng)該成功。

15、而一個(gè)未知的設(shè)備現(xiàn)在被認(rèn)為是Android手機(jī)。

16、通過(guò)adb devices命令可以在控制臺(tái)中驗(yàn)證成功的設(shè)備USB連接。

17、現(xiàn)在，在Eclipse中運(yùn)行 - >運(yùn)行/調(diào)試以常規(guī)或調(diào)試模式運(yùn)行應(yīng)用程序。設(shè)備選擇器將讓您在設(shè)備之間進(jìn)行選擇。

Linux主機(jī)

默認(rèn)情況下，Linux無(wú)法識(shí)別Android設(shè)備，但很容易解決此問(wèn)題。在Ubuntu Linux上，您必須創(chuàng)建一個(gè)新的** / etc / udev / rules.d / 51-android.rules **配置文件，其中包含有關(guān)Android設(shè)備的信息。您可能會(huì)在這里找到一些供應(yīng)商ID ，或執(zhí)行l(wèi)susb命令來(lái)查看已插入的Android設(shè)備的VendorID。這是LG設(shè)備的這樣一個(gè)例子：

SUBSYSTEM ==“usb”，ATTR {idVendor} ==“1004”，MODE =“0666”，GROUP =“plugdev”

然后重新啟動(dòng)您的adb服務(wù)器（甚至更好地重新啟動(dòng)系統(tǒng)），插入您的Android設(shè)備并執(zhí)行adb設(shè)備命令。您將看到附加設(shè)備的列表：

Mac OS主機(jī)

不需要任何操作，只需通過(guò)USB連接設(shè)備并運(yùn)行adb設(shè)備來(lái)檢查連接。

下一步是什么

現(xiàn)在，當(dāng)您設(shè)置和配置開(kāi)發(fā)環(huán)境時(shí)，您可能需要繼續(xù)安裝OpenCV4Android SDK。您可以在單獨(dú)的OpenCV4Android SDK教程中學(xué)習(xí)如何做到這一點(diǎn)。