Compiler OpenCV under the NDK toolchain

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为什么要手动编译OpenCV

正常情况下，我们利用OpenCV来开发Android应用，使用预编译的so和jar包已经足够了，但是在某些特殊情形下，我们希望自己编译OpenCV，借此来提高OpenCV的性能。

准备条件

  1. Ubuntu 18.04 64Bit
  2. cmake
  3. NDK Reversion 17.2.4988734
  4. OpenCV 4.0.1
  5. Android API
  6. Target armeabi-v7a

下载和配置NDK

  1. 从Google官网下载

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    wget https://dl.google.com/android/repository/android-ndk-r17c-linux-x86_64.zip

  2. 下载后解压到特定目录

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    unzip android-ndk-r17c-linux-x86_64.zip
    mv android-ndk-r17c /opt/ndk

下载OpenCV源码

  1. 从官网下载最新版本或者特定版本

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    unzip opencv.zip

  2. 从Github上下载

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    git clone https://github.com/opencv/opencv.git opencv

编译OpenCV

  1. 创建输出目录

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    $ cd opencv
    $ make build
    $ cd build

  2. 配置编译规则

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    cmake -DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/opt/ndk/build/cmake/android.toolchain.cmake \
    -DANDROID_NDK=/opt/ndk \
    -DANDROID_NATIVE_API_LEVEL=android-21 \
    -DCMAKE_BUILD_TYPE=Release \
    -DENABLE_VFPV3=ON \
    -DANDROID_ARM_NEON=TRUE \
    -DENABLE_NEON=ON \
    -DBUILD_PNG=ON \
    -DBUILD_JASPER=ON \
    -DBUILD_JPEG=ON \
    -DBUILD_TIFF=ON \
    -DBUILD_ZLIB=ON \
    -DWITH_JPEG=ON \
    -DWITH_PNG=ON \
    -DWITH_JASPER=ON \
    -DWITH_TIFF=ON \
    -DSOFTFP=ON \
    -DBUILD_JAVA=OFF \
    -DBUILD_ANDROID_EXAMPLES=OFF \
    -DBUILD_ANDROID_PROJECTS=OFF \
    -DANDROID_STL=c++_shared \
    -DANDROID_ABI=armeabi-v7a \
    -DBUILD_SHARED_LIBS=ON \
    -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=opencv/install \
    ..

  3. 编译

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    $ make -j24 && make install

  4. 检查生成文件

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    cd opencv/install/sdk
    # etc 目录，存放了人脸识别模块部分资源文件，licenses等
    vectoros@vectoros:~/opencv/install/sdk$ ll etc/
    total 28
    drwxrwxr-x 5 vectoros vectoros 4096 Oct  8 10:50 ./
    drwxrwxr-x 4 vectoros vectoros 4096 Oct  8 10:50 ../
    drwxrwxr-x 2 vectoros vectoros 4096 Oct  8 10:50 haarcascades/
    drwxrwxr-x 2 vectoros vectoros 4096 Oct  8 10:50 lbpcascades/
    drwxrwxr-x 2 vectoros vectoros 4096 Oct  8 10:50 licenses/
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 2593 Aug 24 23:19 valgrind_3rdparty.supp
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 4088 Aug 24 23:19 valgrind.supp

    # native/jni/include 目录，存放了对应的.h .hpp头文件
    vectoros@vectoros:~/opencv/install/sdk/native$ ll jni/include/
    drwxrwxr-x 16 vectoros vectoros 4096 Oct  8 10:50 opencv2/

    # native/libs/armeabi-v7a/ 目录，存放了jni的so库或者.a文件
    vectoros@vectoros:~/opencv/install/sdk/native$ ll libs/armeabi-v7a/*.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 13462060 Oct  8 10:48 libs/armeabi-v7a/libopencv_calib3d.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 25141056 Oct  8 10:46 libs/armeabi-v7a/libopencv_core.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 50133564 Oct  8 10:47 libs/armeabi-v7a/libopencv_dnn.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  6983552 Oct  8 10:47 libs/armeabi-v7a/libopencv_features2d.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  3502996 Oct  8 10:46 libs/armeabi-v7a/libopencv_flann.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros   525868 Oct  8 10:47 libs/armeabi-v7a/libopencv_highgui.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 21684136 Oct  8 10:47 libs/armeabi-v7a/libopencv_imgcodecs.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros 26117996 Oct  8 10:46 libs/armeabi-v7a/libopencv_imgproc.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  6184124 Oct  8 10:46 libs/armeabi-v7a/libopencv_ml.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  3730776 Oct  8 10:49 libs/armeabi-v7a/libopencv_objdetect.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  5078460 Oct  8 10:47 libs/armeabi-v7a/libopencv_photo.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  7637264 Oct  8 10:49 libs/armeabi-v7a/libopencv_stitching.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  3361504 Oct  8 10:47 libs/armeabi-v7a/libopencv_videoio.so
    -rw-r--r-- 1 vectoros vectoros  3026088 Oct  8 10:49 libs/armeabi-v7a/libopencv_video.so

  5. 讲生成的文件应用到AndroidStudio NDK Projects里面

编译配置解析

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-DCMAKE_TOOLCHAIN_FILE=/opt/ndk/build/cmake/android.toolchain.cmake # 指定编译工具链cmake脚本
-DANDROID_NDK=/opt/ndk # 指定NDK路径
-DANDROID_NATIVE_API_LEVEL=android-21 # 指定NDK API Level
-DCMAKE_BUILD_TYPE=Release # 指定编译类型，默认是Debug类型，Release会有性能上的提升
-DENABLE_VFPV3=ON # 开启VFP优化选项
-DANDROID_ARM_NEON=TRUE # 设置NDK支持NEON
-DENABLE_NEON=ON # 开启O彭CV NEON优化选项
-DBUILD_PNG=ON # 编译PNG模块
-DBUILD_JASPER=ON # 编译JASPER模块
-DBUILD_JPEG=ON # 编译JPEG模块
-DBUILD_TIFF=ON # 编译TIFF模块
-DBUILD_ZLIB=ON # 编译ZLIB模块
-DWITH_JPEG=ON # 生成JPEG模块
-DWITH_PNG=ON # 生成PNG模块
-DWITH_JASPER=ON # 生成JASPER模块
-DWITH_TIFF=ON # 生成TIFF模块
-DSOFTFP=ON # 开启SOFTFP
-DBUILD_JAVA=OFF # 编译Java，这里只需要C++版本，如果需要java，设置为ON
-DBUILD_ANDROID_EXAMPLES=OFF # 编译Android Examples
-DBUILD_ANDROID_PROJECTS=OFF # 编译Android Projects
-DANDROID_STL=c++_shared # 指定STL版本，新版NDK里面默认使用c++_shared
-DANDROID_ABI=armeabi-v7a # 指定生成ABI版本
-DBUILD_SHARED_LIBS=ON # 是否生成共享so库，如果不设置，默认生成.a静态库
-DCMAKE_INSTALL_PREFIX=opencv/install # 安装路径，用于生成需要的头文件和so或者.a静态库（可选）
.. # 指定OpenCV代码根目录（重要）

参考

  1. https://www.learnopencv.com/install-opencv-on-android-tiny-and-optimized/
  2. https://www.sisik.eu/blog/android/ndk/opencv-without-java