交叉编译OpenCV的Android版本

交叉编译OpenCV的Android版本

OpenCV作为一个强大的图像处理库，在Android上也有强大的应用。

OpenCV官网提供了SDK的下载，可以直接下载使用

OpenCV官网地址：https://opencv.org/

不过有时候也会有自定义编译的需求

下面来记录一下最近在交叉编译OpenCV所作的笔记

避免以后走弯路。

编译Host系统是Ubuntu 16.04

准备工作

下载opencv：

 git clone git@github.com:opencv/opencv.git
 git checkout 3.4

下载opencv依赖的库

 git clone git@github.com:opencv/opencv_contrib.git
 git checkout 3.4

这里我们使用的版本都是3.4。

配置环境：

1. 安装ant

编译Java代码需要用到ant或者gradle

但是我还没搞清楚怎么配置使用gradle编译

而且我这次是在服务器上工作，没有x11环境

没装Android Studio，所以，姑且使用ant编译Java。

修改opencv/CMakeLists.txt文件

激活ant编译

set(ANDROID_PROJECTS_SUPPORT_ANT ON)

sudo apt-get install ant

2. 安装ndk

安装ndk需要翻wall，请自备梯子

这里写了一个python程序，用于枚举NDK的版本，

然后手动输入选择下载对应的版本，

这里我下载的r17c版本NDK，下载完成之后配置NDK_ROOT环境变量

 #!/usr/bin/env python

 import urllib2
 import collections
 import json
 import os

 def init():
     """
     Return name/link dict

     @return: name-to-link dict
     """
     with open('table.json') as data_file:
         url_table = json.load(data_file)

     if url_table is None or len(url_table) <= 0:
         print('\033[91m' + ' There is no item in table.json ' + '\033[0m')
         os.sys.exit(0)

     # Sort alphabetically
     url_table = collections.OrderedDict(sorted(url_table.items()))
     index = 0
     for key in url_table:
         index = index + 1
         print str(index) + '] ' + key

     return url_table

 def getTargetLink(desired_index, url_table):
     """
     Return download link

     @type  desired_index: number
     @param desired_index: Desired index
     @type  url_table: dict
     @param url_table: name-to-link

     @return: Download link
     """
     index = 0
     for key in url_table:
         index = index + 1
         if desired_index == index:
             return url_table[key]
     return None

 def download(url):
     if url == None:
         return

     file_name = url.split('/')[-1]
     u = urllib2.urlopen(url)
     f = open(file_name, 'wb')
     meta = u.info()
     file_size = int(meta.getheaders("Content-Length")[0])
     print "Downloading: %s Bytes: %s" % (file_name, file_size)

     file_size_dl = 0
     block_sz = 8192
     while True:
         buffer = u.read(block_sz)
         if not buffer:
             break

         file_size_dl += len(buffer)
         f.write(buffer)
         status = r"%10d  [%3.2f%%]" % (file_size_dl, file_size_dl * 100. / file_size)
         status = status + chr(8)*(len(status)+1)
         print status,

     f.close()

 if __name__ == '__main__':
     url_table = init()
     var = raw_input("Please enter the numer you want to download: ")
     link = getTargetLink(int(var), url_table)
     download(link)

3. 安装SDK

由于我们需要编译的android版本，需要用到SDK的build tools和sdk的platform版本库

这里使用SDK的build tools版本是24.0.3

往上的版本，Google去掉了aidl，会导致没法编译Java端的代码，也无法生成libopencv_java3.so

所以在下载的SDK版本中，build tools只能保留不高于24.0.3的版本

platform版本库使用android-21

下载SDK的方法：

找一台装有Android Studio的电脑，使用SDK Manager下载对应的版本即可

然后将SDK拷贝至交叉编译的电脑上，配置SDK环境变量

export NDK_ROOT=/path/to/android-ndk-r17c
export ANDROID_HOME=path/to/sdk

4. 配置SDK tools版本

在我们的SDK中，有个tools目录

具体的版本，是Android Studio在SDK Manager中配置的

但是OpenCV只能支持到tools_r25.2.5-linux.zip

所以需要手动下载tools_r25.2.5-linux.zip，解压替换SDK目录的tools

下载地址：https://dl.google.com/android/repository/tools_r25.2.5-linux.zip

5. 安装CMake和其它编译环境

sudo apt-get install cmake
sudo apt-get install build-essential make

开始交叉编译

由于OpenCV需要使用cmake编译

需要配置很多参数，所以使用bash脚本是最方便的方式

编译脚本放在opencv和opencv_contrib的同级目录

#!/bin/bash
NDK_ROOT="${1:-${NDK_ROOT}}"

### ABIs setup
#declare -a ANDROID_ABI_LIST=("armeabi-v7a with NEON")
declare -a ANDROID_ABI_LIST=("armeabi-v7a")

### path setup
SCRIPT=$(readlink -f $)
WD=`dirname $SCRIPT`
OPENCV_ROOT="${WD}/opencv"
N_JOBS=${N_JOBS:-}

INSTALL_DIR="${WD}/opencv-build"
rm -rf "${INSTALL_DIR}/opencv"

### Make each ABI target iteratly and sequentially
for i in "${ANDROID_ABI_LIST[@]}"
do
    ANDROID_ABI="${i}"
    echo "Start building ${ANDROID_ABI} version"

    if [ "${ANDROID_ABI}" = "armeabi" ]; then
        API_LEVEL=
    else
        API_LEVEL=
    fi

    temp_build_dir="${OPENCV_ROOT}/platforms/build_android_${ANDROID_ABI}"
    ### Remove the build folder first, and create it
    #-DANDROID_TOOLCHAIN_NAME=clang
    #-DANDROID_TOOLCHAIN_NAME="arm-linux-androideabi-5" \
    #-DANDROID_STL=gnustl_static \
    rm -rf "${temp_build_dir}"
    mkdir -p "${temp_build_dir}"
    cd "${temp_build_dir}"

    cmake -DCMAKE_BUILD_WITH_INSTALL_RPATH=ON \
          -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE="${OPENCV_ROOT}/platforms/android/android.toolchain.cmake" \
          -DANDROID_NDK="${NDK_ROOT}" \
          -DANDROID_NATIVE_API_LEVEL=${API_LEVEL} \
          -DANDROID_ABI="${ANDROID_ABI}" \
          -DANDROID_CPP_FEATURES="rtti exceptions" \
          -DANDROID_ARM_NEON=TRUE \
          -DANDROID_STL=gnustl_static \
          -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
          -D BUILD_opencv_java=ON \
          -D BUILD_ANDROID_PROJECTS=ON \
          -D WITH_CUDA=OFF \
          -D WITH_MATLAB=OFF \
          -D BUILD_ANDROID_EXAMPLES=OFF \
          -D BUILD_DOCS=OFF \
          -D BUILD_PERF_TESTS=OFF \
          -D BUILD_TESTS=OFF \
          -DOPENCV_EXTRA_MODULES_PATH="${WD}/opencv_contrib/modules/"  \
          -DCMAKE_INSTALL_PREFIX="${INSTALL_DIR}/opencv" \
          ../..
    # Build it
    make -j${N_JOBS}
    # Install it
    make install/strip
    ### Remove temp build folder
    cd "${WD}"
    rm -rf "${temp_build_dir}"
    echo "${temp_build_dir}"
    echo "end building ${ANDROID_ABI} version"
done

这里只启用了armeabi-v7a编译目标

其它平台可根据需求添加

目前无法使用ANDROID_TOOLCHAIN_NAME来指定clang编译器

因为OpenCV的makefile在解析clang交叉编译工具链使用的代码没做匹配

而我也暂时没精力自己修改做匹配

有兴趣的同学，可以修改

${OPENCV_ROOT}/platforms/android/android.toolchain.cmake

来匹配clang编译器

STL链接使用的是gnu版本的

因为OpenCV用到了C++11

如果使用c++_static版本，因为Google没做后续支持维护

gcc在这个工具链上不支持很多C++和C++11特性

会导致编译失败，我尝试过使用CrystaX NDK

但是在configure阶段就失败了

只能无疾而终

其它编译选项顾名思义，不做过多解析。

备注：

如果需要使用C++14特性编译

需要修改opencv/CMakeList.txt文件

手动添加，pathch如下所示

--- a/CMakeLists.txt
+++ b/CMakeLists.txt
@@ -, +, @@ endif()
 OCV_OPTION(ENABLE_CXX11 "Enable C++11 compilation mode" "${OPENCV_CXX11}")
 include(cmake/OpenCVDetectCXXCompiler.cmake)
 ocv_cmake_hook(POST_DETECT_COMPILER)
-
+set(CMAKE_CXX_STANDARD )
+set(CMAKE_CXX_STANDARD_REQUIRED ON)
+set(CMAKE_VERBOSE_MAKEFILE ON)
+set(ANDROID_PROJECTS_SUPPORT_ANT ON)
 # Add these standard paths to the search paths for FIND_LIBRARY
 # to find libraries from these locations first
 if(UNIX AND NOT ANDROID)