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動機

本身是作影像視覺相關的工作，多數時候都使用 Python 作為開發語言，但OpenCV 本身是C++開發，學 C++ 應該有幫助。
公司有 Android/iOS Team ，有些功能需要與他們整合，多了解對方領域可以減少溝通成本。
網絡上有關 OpenCV 與 Android Studio 整合的教學零散文章，這次整合成功后，把這些碎片化資訊整理起來記錄，避免之后有同樣需求時又辛苦一次，這次整合采了太多坑，如果不做個記錄，三個月后就會忘了。

環境

Android Studio Chipmunk | 2021.2.1 Patch 1 (Ubuntu 環境)
JNI 有 cmake 和ndk-build兩種方法，我是用Cmake （版本3.22.1 ）如果你參考的教學有用到 Android.mk 或Application.mk ，那這篇有關 build 的方式會很不一樣。
OpenCV 4.5.5 / 4.6.0

Android Studio 連結 JNI

開啟新工程，使用Base Ac tivity 即可。

取名叫MyApp，方便之后模擬使用這個lib 的人。

由于我們最終目的是要做一個 aar lib 。所以 myapp 用來當作 application 使用，另外，再新增一個Module 來作為 C++ lib 開發。點選 [Files]>[New]>[New Module…] 新增 MyOpenCv。

這時的目錄結構如下，除了 app 以外，多了MyOpenCv 這個Module，有CMakeLists.txt, myopencv.cpp, NativeLib三個檔案。

此時，到 app 的 build.gradle 新增剛剛的module 作為依賴并執行gradle sync。

sync 后，可以到 app 的MainActivity.java 測試是不是可以抓到 JNI 的信息。

這階段就完成了從Android 呼叫C++ Lib部分。備注1: 這邊 CMakeLists.txt 能與Android 連接是通過build.gradle 里的這段：

externalNativeBuild{ cmake{ path"src/main/cpp/CMakeLists.txt" version"3.18.1" } } 備注2: MyOpenCv Module 和app 可以相連是通過settings.gradle 后兩行的include。

pluginManagement{ repositories{ gradlePluginPortal() google() mavenCentral() } } dependencyResolutionManagement{ repositoriesMode.set(RepositoriesMode.FAIL_ON_PROJECT_REPOS) repositories{ google() mavenCentral() } } rootProject.name="MyApp" include':app' include':MyOpenCv'

Cmake 與OpenCV 依賴

先至 OpenCV 官網(https://opencv.org/releases/)下載Andoird 版本并解壓縮到想要的文件夾，這邊示例是在/home/user/Documents/

接著在CMakeLists.txt 加入OpenCV 依賴并執行Gradle Sync。其中 jnigraphics-lib 是等會將圖片格式由Android Bitmap 轉成OpenCV Mat 格式時會用到的。

cmake_minimum_required(VERSION3.18.1) set(OpenCV_DIR"/home/jason9075/Documents/OpenCV-android-sdk/sdk/native/jni") find_package(OpenCVREQUIRED) project("myopencv") add_library(myopencv SHARED myopencv.cpp) include_directories(${OpenCV_INCLUDE_DIRS}) find_library(log-lib log) #ForAndroidBitverttocv::Mat find_library(jnigraphics-libjnigraphics) target_link_libraries(myopencv ${OpenCV_LIBS} ${jnigraphics-lib}#ForAndroidBitmapCoverttocv::Mat ${log-lib}) 這時你會發現Sync 失敗，問題出在CMakeLists.txt 第五行沒有抓到OpenCV 套件。

檢視警告頁面提示為：無法找到abi binary，位置在OpenCVConfig.cmake:47

然后…經過我漫長的尋找…不斷的在cmake file 里用message() 確認各個變數，終于發現在OpenCVConfig.cmake 這個檔案里的第39行中ANDROID_NDK_ABI_NAME 的值都是空的！理論上它應該會是：[arm64-v8a, armeabi-v7a, x86, x86_64] ，各代表在不同環境的CPU架構。

OpenCVConfig.cmake嘗試注解掉原本的ANDROID_NDK_ABI_NAME 后，替換成 ANDROID_ABI 就可以成功的sync。

等 sync 完成后，就可以在myopencv.cpp 檔案里引用OpenCV 而不會出錯。

備注:如果你自己的電腦本身有安裝OpenCV ，不使用官網下載的OpenCV_DIR ，它可能會自己跑去找系統的版本（/usr/local/lib/cmake/opencv4），而發生錯誤。我自己有發生set(OpenCV_DIR path) 路徑打錯，跑去抓/usr/local 底下的版本，然后不斷出現:

C/C++:CMakeFiles/cvmodule.dir/cvmodule.cpp.o(.data+0x0):error:undefinedreferenceto'typeinfoforcv::Exception' 的錯誤。

OpenCV bash 開發

開發圖片轉灰度功能

新增一個將圖片轉成灰度的功能測試，這邊要注意的是在JNI 使用上，必須定義好function 的signature，像名稱要和java 的package name 對應。

extern"C"JNIEXPORTvoidJNICALL Java_com_jason9075_myopencv_NativeLib_toGrey( JNIEnv*env, jobject, jobjectbitmapIn, jobjectbitmapOut){ Matsrc,greyOut; bitmapToMat(env,bitmapIn,src,false); cvtColor(src,greyOut,CV_BGR2GRAY); matToBitmap(env,greyOut,bitmapOut,false); } 然后在NativeLib.java 里要宣告與C++對應的function。

publicclassNativeLib{ static{ System.loadLibrary("myopencv"); } publicnativeStringstringFromJNI(); publicnativevoidtoGrey(BitmapbitmapIn,BitmapbitmapOut); } 為了測試我們到應用程式app文件夾，把Android綠色機器人圖片放到drawable 文件夾，然后在MainActivity 轉成灰色。

@Override protectedvoidonCreate(BundlesavedInstanceState){ super.onCreate(savedInstanceState); binding=ActivityMainBinding.inflate(getLayoutInflater()); setContentView(binding.getRoot()); setSupportActionBar(binding.toolbar); NavControllernavController=Navigation.findNavController(this,R.id.nav_host_fragment_content_main); appBarConfiguration=newAppBarConfiguration.Builder(navController.getGraph()).build(); NavigationUI.setupActionBarWithNavController(this,navController,appBarConfiguration); ImageViewiv=findViewById(R.id.imageView); binding.fab.setOnClickListener(newView.OnClickListener(){ @Override publicvoidonClick(Viewview){ Snackbar.make(view,"Replacewithyourownaction",Snackbar.LENGTH_LONG) .setAction("Action",null).show(); } }); //TestHelloWorldFromMyOpenCv NativeLibcv=newNativeLib(); System.out.println(cv.stringFromJNI()); Bitmapimage=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.android); cv.toGrey(image,image); iv.setImageBitmap(image); }

開發讀取圖片寬高功能

比如說今天Android Team 有個需求是傳一張圖片，我們分析圖片寬高等資訊，而且希望他們可以直接拿到 Java Class。我們先在Module 里新增一個DTO 叫ImageInfo。

packagecom.jason9075.myopencv; publicclassImageInfo{ privatefinalintwidth; privatefinalintheight; publicImageInfo(intwidth,intheight){ this.width=width; this.height=height; } publicintgetWidth(){ returnwidth; } publicintgetHeight(){ returnheight; } @Override publicStringtoString(){ return"ImageInfo{"+ "width="+width+ ",height="+height+ '}'; } } 在 NativeLib.java 宣告相對應的 function getInfo()

packagecom.jason9075.myopencv; importandroid.graphics.Bitmap; publicclassNativeLib{ static{ System.loadLibrary("myopencv"); } publicnativeStringstringFromJNI(); publicnativevoidtoGrey(BitmapbitmapIn,BitmapbitmapOut); publicnativeImageInfogetInfo(Bitmapbitmap); } 然后在myopencv.cpp 新增C++ 實做方式。須注意的一點是，因為我們最終要回傳 Java Object，所以在C++這邊要定義clsPath ，要找你預期回傳的 Java Class 長的怎么樣，還有這個Class 的Constructor 需要什么樣的signature （這邊 width 和 height 都是 Int 所以是(II)V）。

extern"C" JNIEXPORTjobjectJNICALL Java_com_jason9075_myopencv_NativeLib_getInfo(JNIEnv*env,jobjectthiz,jobjectbitmap){ Matsrc; bitmapToMat(env,bitmap,src,false); intwidth=src.cols; intheight=src.rows; //returnjavaobject constchar*clsPath="com/jason9075/myopencv/ImageInfo"; jclasscls=env->FindClass(clsPath); jmethodIDconstructor=env->GetMethodID(cls,"","(II)V"); returnenv->NewObject(cls,constructor,width,height); } 完成后，再回到 app 里實際測試。

//TestHelloWorldFromMyOpenCv NativeLibcv=newNativeLib(); System.out.println(cv.stringFromJNI()); Bitmapimage=BitmapFactory.decodeResource(getResources(),R.drawable.android); cv.toGrey(image,image); iv.setImageBitmap(image); System.out.println(">>>"+cv.getInfo(image)); 我們可以成功讀取到寬高分別為2688 和3197。（這邊和原圖寬高不同的原因是Android 的Drawable 會自動縮放，若想測試原圖可以改放Asset文件夾）

打包成 aar 給其他工程使用

上面的工程主要有兩個部分，一個是 app 擁有Activity 來模擬使用這個lib的情況，令一個部分是 MyOpenCv 這個module 為實際lib 的內容，這是我們接下來要介紹的，如何將這個module 轉成aar。首先，我們先點擊 [Build]>[Select Build Varient] 開啟選單，再生成 aar 時可以選擇 debug 或是 release 來發布，這邊我選用release 做示范。

設成release 之后，再去[Build]>[Rebuild Project]讓工程建構一下，完成后會在build 文件夾的outputs 找到我們要的aar。

打開MyOpenCv-release.aar 可以看到在jni 里面存放各個不同架構的.so，代表正常。

我們開啟令一個Android Project 叫AnotherApp ，并把MyOpenCv-release.aar 放入app/libs 里。

然后在AnotherApp 的build.gradle 加入依賴。

然后回到AnotherApp 的MainActivity我們加入這四行，測試自己撰寫的aar lib 能不能成功使用。

執行結果是程序有抓到圖片在畫面上的寬高。

以上就完成了運用JNI 連結OpenCV 開發C++，并打包成aar lib 的使用教學。

代碼：

MyApp: https://github.com/jason9075/Android_with_OpenCV_Module溫馨提醒：使用時module 的CMakeLists.txt 請將OpenCV_DIR換成自己的sdk路徑。AnotherApp: https://github.com/jason9075/Android_use_OpenCV_AAR_lib

Ref

https://developer.android.com/studio/projects/configure-cmakehttps://github.com/ValYouW/AndroidOpenCVDemohttps://stackoverflow.com/questions/9433257/how-to-specify-array-of-class-in-getmethodid-method-signature-parameterhttps://stackoverflow.com/questions/22300848/return-object-from-java-native-methodhttps://stackoverflow.com/questions/51107185/how-to-create-new-android-aar-in-android-studio

審核編輯：湯梓紅

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