Android和OpenCV开发编程(1)图像灰度化和Canny检测

开发的基础是首先配置好各种开发环境,过程很复杂,这里先不具体介绍了,整个过程中遇到了很多问题,主要步骤参考这几篇博客

http://blog.youkuaiyun.com/pwh0996/article/details/8957764


下面直接介绍同时实现两个功能的app,这里采用的是利用C++来实现,至于直接利用JAVA来实现灰度化的过程,可以参考这里http://blog.youkuaiyun.com/yanzi1225627/article/details/16917961

使用java API开发android:

创建工程

        (1) 打开eclipse,创建android应用工程Img;

        (2) 将测试图像lena.jpg添加到资源目录res/drawable-hdpi中;

        (3) 在Package Explorer中选择项目Img,单击右键在弹出菜单中选择Properties,然后在弹出的Properties窗口中左侧选择Android,然后点击右下方的Add按钮,选择OpenCV Library 2.4.9并点击OK,操作完成后,会将OpenCV类库添加到Img的Android Dependencies中.


工程代码:

(1) 布局文件:activity_main.xml
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android" 
    android:orientation="vertical" 
    android:layout_width="fill_parent"
    android:layout_height="fill_parent" >
      <Button 
          android:layout_height="wrap_content" 
          android:layout_width="fill_parent" 
          android:id="@+id/btnNDK" 
          android:text="Canny检测" />
        <Button 
          android:layout_height="wrap_content"
          android:layout_width="fill_parent"
          android:id="@+id/btnGray" 
          android:text="灰度化" /> 
      <Button 
          android:layout_height="wrap_content"
          android:layout_width="fill_parent"
          android:id="@+id/btnRestore" 
          android:text="还原" /> 
      <ImageView 
          android:id="@+id/ImageView01" 
          android:layout_width="fill_parent"
          android:layout_height="fill_parent" /> 
        
</LinearLayout>
    
2、MainActivity.java文件
package com.iipc.img;

import org.opencv.android.BaseLoaderCallback;
import org.opencv.android.LoaderCallbackInterface;
import org.opencv.android.OpenCVLoader;
import android.app.Activity; 
import android.graphics.Bitmap;
import android.graphics.Bitmap.Config;
import android.graphics.drawable.BitmapDrawable; 
import android.os.Bundle; 
import android.widget.Button; 
import android.util.Log;
import android.view.View;
import android.view.View.OnClickListener;
import android.widget.ImageView;
public class MainActivity extends Activity implements OnClickListener  {
	/** Called when the activity is first created. */
	ImageView imgView;
	 Bitmap resultImg;
	 Bitmap img;
	Button btnNDK, btnRestore,btnGray; 
	  private static final String TAG="MainActivity";
	    //OpenCV类库加载并初始化成功后的回调函数,在此我们不进行任何操作  
	    private BaseLoaderCallback  mLoaderCallback = new BaseLoaderCallback(this) {  
	        @Override  
	        public void onManagerConnected(int status) {  
	            switch (status) {  
	                case LoaderCallbackInterface.SUCCESS:{  
	                	Log.i(TAG,"成功加载");
	                    System.loadLibrary("Image_proc");  
	                } break;  
	                default:{  
	                    super.onManagerConnected(status);  
	                    Log.i(TAG,"加载失败");
	                } break;  
	            }  
	        }  
	    };  

	@Override 
	public void onCreate(Bundle savedInstanceState) { 
		super.onCreate(savedInstanceState); 
		setContentView(R.layout.activity_main);
		this.setTitle("应用NDK转换灰度图"); 
		btnRestore = (Button) findViewById(R.id.btnRestore); 
		btnNDK = (Button) findViewById(R.id.btnNDK); 
		btnGray = (Button) findViewById(R.id.btnGray); 
		imgView = (ImageView) findViewById(R.id.ImageView01); 
		img = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable( R.drawable.lena)).getBitmap();
		imgView.setImageBitmap(img); 
		btnRestore.setOnClickListener(this); 
		btnNDK.setOnClickListener(this);	
		btnGray.setOnClickListener(this);	
		} 
	
	 public void procSrc2Gray(){
	     int w = img.getWidth();  
	    int h = img.getHeight();  
	    int[] pixels = new int[w*h];       
	     img.getPixels(pixels, 0, w, 0, 0, w, h);  
	     int[] resultInt = LibImgFun.grayProc(pixels, w, h);  
	     resultImg = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.ARGB_8888);  
	     resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0, w, h);  
  }
	  
	@Override
	public void onClick(View v) {
		// TODO Auto-generated method stub
		if (v == btnNDK) { 
		//	long current = System.currentTimeMillis();
			Bitmap img1 = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable( R.drawable.lena)).getBitmap(); 
			int w = img1.getWidth(), h = img1.getHeight(); 
		    int[] pix = new int[w * h]; 
			img1.getPixels(pix, 0, w, 0, 0, w, h); 
			int[] resultInt = LibImgFun.imgFun(pix, w, h);
			Bitmap resultImg = Bitmap.createBitmap(w, h, Config.ARGB_8888);
			resultImg.setPixels(resultInt, 0, w, 0, 0, w, h); 
		//	long performance = System.currentTimeMillis() - current; 
			imgView.setImageBitmap(resultImg); 
		//	MainActivity.this.setTitle("w:" + String.valueOf(img1.getWidth()) + ",h:" + String.valueOf(img1.getHeight()) + "NDK耗时" + String.valueOf(performance) + " 毫秒");
			MainActivity.this.setTitle("OpenCV的Canny检测图");
		}
		else if (v == btnGray) {
	 procSrc2Gray();
		imgView.setImageBitmap(resultImg);  
		MainActivity.this.setTitle("OpenCV灰度化");
	}
		else if (v == btnRestore) {
			Bitmap img2 = ((BitmapDrawable) getResources().getDrawable( R.drawable.lena)).getBitmap(); 
			imgView.setImageBitmap(img2);
			MainActivity.this.setTitle("原始图像");
			}
		
			} 
	
	   @Override  
	    public void onResume(){  
	        super.onResume();  
	        //通过OpenCV引擎服务加载并初始化OpenCV类库,所谓OpenCV引擎服务即是  
	        //OpenCV_2.4.3.2_Manager_2.4_*.apk程序包,存在于OpenCV安装包的apk目录中  
	        OpenCVLoader.initAsync(OpenCVLoader.OPENCV_VERSION_2_4_9, this, mLoaderCallback);  
	    }  
	
	}

3、LibImgFun.java文件
package com.iipc.img;

public class LibImgFun {
	public static native int[] imgFun(int[] buf, int w, int h);
	public static native int[] grayProc(int[] buf, int w, int h);
}


4、Android.mk
LOCAL_PATH := $(call my-dir)  
include $(CLEAR_VARS)  
include ../OpenCV-SDK/native/jni/OpenCV.mk  
LOCAL_SRC_FILES  := LibImgFun.cpp  
LOCAL_MODULE     := Image_proc  
include $(BUILD_SHARED_LIBRARY) 

5、 Application.mk(配置文件)
APP_STL := gnustl_static  
APP_CPPFLAGS := -frtti -fexceptions  
APP_ABI := armeabi-v7a  
APP_PLATFORM := android-8  

6、LibImgFun.cpp文件
#include <LibImgFun.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include<highgui.h>
#include <string>
#include <vector>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<iostream>
using namespace cv;
using namespace std;

//改写的canny检测代码,返回值为存储canny检测图像数据的int数组jintArray,传递的参数存储原始图像数据的int数组,以及w和h
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_iipc_img_LibImgFun_imgFun(JNIEnv* env, jclass obj, jintArray buf, jint w, jint h){
	jint *cbuf; cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false);//JNI传递int数组的方法
	if (cbuf == NULL)
	{
		return 0;
	}
	Mat myimg(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*) cbuf);//java中读入的图像都是4通道的,所以这里myimg声明定义为CV_8UC4,以一个数组中的数据来建立Mat
	Mat grayimg;
	cvtColor(myimg,grayimg,CV_BGRA2GRAY);//将4通道的彩色图转为灰度图
	Mat pCannyImage;
	Canny(grayimg,pCannyImage,50,150,3);//canny检测

	uchar* ptr = myimg.ptr(0);//因为灰度图最终以4通道bmp形式显示,所以将得到的灰度图grayimg的数据赋值到4通道的imageData中,
	  for(int i = 0; i < w*h; i ++){
	     //得到的canny图像原本是单通道,但java中显示bmp时只能4通道或三通道,为了使显示的图像时灰度的,把canny图像的数据值赋给一个4通道的myimg
	      //对于一个int四字节,其彩色值存储方式为:BGRA
	      ptr[4*i+1] = pCannyImage.data[i];
	      ptr[4*i+2] = pCannyImage.data[i];
	      ptr[4*i+0] = pCannyImage.data[i];
	  }

		//以下部分是将得到canny图像存在数组中,以数组的形式返回
		int size = w * h;
		jintArray result = env->NewIntArray(size);
		env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf);
		env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);
		return result;


}



JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_iipc_img_LibImgFun_grayProc(JNIEnv* env, jclass obj, jintArray buf, jint w, jint h){
    jint *cbuf;
    cbuf = env->GetIntArrayElements(buf, false);
    if(cbuf == NULL){
        return 0;
    }
    Mat imgData(h, w, CV_8UC4, (unsigned char*)cbuf);



Mat grayimg;
cvtColor(imgData,grayimg,CV_BGRA2GRAY);//将4通道的彩色图转为灰度图
  uchar* ptr = imgData.ptr(0);//因为灰度图最终以4通道bmp形式显示,所以将得到的灰度图grayimg的数据赋值到4通道的imageData中,
  for(int i = 0; i < w*h; i ++){
      //计算公式:Y(亮度) = 0.299*R + 0.587*G + 0.114*B//去掉了原始程序中转换的公式
      //对于一个int四字节,其彩色值存储方式为:BGRA
      ptr[4*i+1] = grayimg.data[i];
      ptr[4*i+2] = grayimg.data[i];
      ptr[4*i+0] = grayimg.data[i];
  }

	//以下部分是将得到canny图像存在数组中,以数组的形式返回
	int size = w * h;
	jintArray result = env->NewIntArray(size);
	env->SetIntArrayRegion(result, 0, size, cbuf);
	env->ReleaseIntArrayElements(buf, cbuf, 0);
	return result;


}

7、LibImgFun.h文件
#include <jni.h>


extern "C" {
JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_iipc_img_LibImgFun_imgFun
  (JNIEnv *, jclass, jintArray, jint, jint);

JNIEXPORT jintArray JNICALL Java_com_iipc_img_LibImgFun_grayProc
  (JNIEnv *, jclass, jintArray, jint, jint);

}


8、结果
1、原图
2、灰度化


3、Canny检测




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