OpenCV之初体验

人脸识别效果

image.png

创建项目

这里没什么好说的,使用AS创建一个支持C++的项目即可


创建项目.png

如果你的AS暂不支持NDK开发,请下载这三个工具,并且在Open Module Settings中配置NDK的路径,


下载工具.png

配置NDK路径.png

导入OpenCV头文件和so库文件

  • 下载OpenCV库


    下载OpenCV库.png
  • 在main文件夹下创建jniLibs文件夹


    创建jniLibs文件夹存放OpenCV库文件.png
  • 导入头文件,把这个include文件夹复制到jniLibs中


    .png
  • 导入so文件,把需要兼容的so库也复制到jniLibs中


    image.png

    添加完后的jniLibs.png
  • 在CMakeLists.txt中配置头文件位置
include_directories(../jniLibs/include)

注意:有些教程中的CMakeLists.txt文件是在app文件夹下面的,此项目是在cpp文件夹下路径是../jniLibs/include,..表示的是cpp的父文件夹,如果你的CMakeLists.txt在app文件夹下,路径应该这么写src/main/jniLibs/include

  • 在CMakeLists.txt中配置so文件位置
#第一步
set(distribution_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR}/jniLibs)
add_library(opencv_java4
        SHARED
        IMPORTED)
set_target_properties(
        opencv_java4
        PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs/${ANDROID_ABI}/libopencv_java4.so)
#第二步
target_link_libraries( # Specifies the target library.
        native-lib
        jnigraphics #此库是NDK bitmap所在地
        opencv_java4 #OpenCV库
        # Links the target library to the log library
        # included in the NDK.
        ${log-lib})

完整的CMakeLists.txt

cmake_minimum_required(VERSION 3.4.1)
include_directories(../jniLibs/include)

set(distribution_DIR ${CMAKE_SOURCE_DIR}/jniLibs)
add_library(opencv_java4
        SHARED
        IMPORTED)
set_target_properties(
        opencv_java4
        PROPERTIES IMPORTED_LOCATION
        ${CMAKE_SOURCE_DIR}/../jniLibs/${ANDROID_ABI}/libopencv_java4.so)

add_library( 
        native-lib
        SHARED
        native-lib.cpp)
find_library(
        log-lib
        log)
target_link_libraries( 
        native-lib
        jnigraphics
        opencv_java4
        ${log-lib})

bitMap2Mat

void bitmap2Mat(JNIEnv *env, jobject bitmap, Mat &mat) {
    AndroidBitmapInfo info;
    AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info);
    Mat newMat(info.height, info.width, CV_8UC4);
    void *pixels;
    AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels);
    if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {//ARGB_8888
        Mat tem(info.height, info.width, CV_8UC4, pixels);//创建一个空矩阵
        tem.copyTo(newMat);
        tem.release();
    } else if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565) {//RGB_565
        Mat tem(info.height, info.width, CV_8UC2, pixels);
        tem.copyTo(newMat, COLOR_BGR5652BGRA);
        tem.release();
    }
    newMat.copyTo(mat);
    newMat.release();
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
}

mat2Bitmap

void mat2Bitmap(JNIEnv *env, Mat mat, jobject bitmap) {
    AndroidBitmapInfo info;
    AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info);
    void *pixels;
    AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels);
    if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        Mat tem(info.height, info.width, CV_8UC4, pixels);
        switch (mat.type()) {
            case CV_8UC4:
                mat.copyTo(tem);
                break;
            case CV_8UC2:
                cvtColor(mat, tem, COLOR_BGR5652BGRA);
                break;
            case CV_8UC1:
                cvtColor(mat, tem, COLOR_GRAY2BGRA);
                break;
        }
    } else if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565) {
        Mat tem(info.height, info.width, CV_8UC2, pixels);
        switch (mat.type()) {
            case CV_8UC4:
                cvtColor(mat, tem, COLOR_BGRA2BGR565);
                break;
            case CV_8UC2:
                mat.copyTo(tem);
                break;
            case CV_8UC1:
                cvtColor(mat, tem, COLOR_GRAY2BGR565);
                break;
        }
    }
    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);

}

加载人脸识别的级联分类器

  • 从OpenCV中复制文件至Android raw文件夹


    image.png
  • 获取该文件的路径

 private void initCascadePath() {
        File mCascadeFile;
        try {
            // load cascade file from application resources
            InputStream is = getResources().openRawResource(R.raw.lbpcascade_frontalface);
            File cascadeDir = getDir("cascade", Context.MODE_PRIVATE);
            mCascadeFile = new File(cascadeDir, "lbpcascade_frontalface.xml");
            if (mCascadeFile.exists()) {
                cascadePath=mCascadeFile.getAbsolutePath();
                return;
            }
            FileOutputStream os = new FileOutputStream(mCascadeFile);
            byte[] buffer = new byte[4096];
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = is.read(buffer)) != -1) {
                os.write(buffer, 0, bytesRead);
            }
            is.close();
            os.close();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
  • 定义一个native方法,将路径传递给native层
public native void loadCascade(String filePath);
  • 加载级联分类器
CascadeClassifier cascadeClassifier;
JNIEXPORT void JNICALL
Java_com_intent_opencv01_MainActivity_loadCascade(JNIEnv *env, jobject thiz, jstring file_path) {
    cascadeClassifier.load(env->GetStringUTFChars(file_path, 0));
}

识别人脸

Java_com_intent_opencv01_MainActivity_faceDetection(JNIEnv *env, jobject thiz, jobject bitmap) {
    Mat mat, grayMat;
    
    //1、bitmap转mat
    Bitmap2Mat(env, bitmap, mat);
    
    //2、灰度图
    cvtColor(mat, grayMat, COLOR_BGRA2GRAY);

    //3、直方图均衡补偿
    Mat equalizeMat;
    /*
     * 注意:此处第一个参数一定要使用灰度图
     * 原图报异常(-215:Assertion failed) _src.type() == CV_8UC1 in function 'equalizeHist'
     * */
    equalizeHist(grayMat, equalizeMat);
    
    //4、检测人脸
    std::vector<Rect> faces;
    cascadeClassifier.detectMultiScale(equalizeMat, faces, 1.1, 5);
    //CV_HAAR_SCALE_IMAGE(4.2.0无此参数了,有文章称用CASCADE_SCALE_IMAGE替换)
    //cascadeClassifier.detectMultiScale(equalizeMat, faces, 1.1, 5, 0 | CASCADE_SCALE_IMAGE,
    //Size(160, 160));
    if (faces.size() == 1) {
        Rect faceRect = faces[0];
        //rectangle(mat, faceRect, CV_RGB(0, 255, 255));
        //在原图mat上绘制圆形
        circle(mat, Point(faceRect.x+ faceRect.width / 2, faceRect.y + faceRect.height / 2), 100,CV_RGB(255,0,0));
        
        //将绘制好的mat转换成bitmap
        Mat2Bitmap(env, mat, bitmap);
    }
    

}

参考链接

1、Android native 中 Bitmap Mat 互转
2、NDK调用第三方so文件
3、cmake语法总结

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