OpenCV4Android中NDK开发（二）---图片转为灰度图

Vaccae

发布于 2019-07-25 11:46:43

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发布于 2019-07-25 11:46:43

文章被收录于专栏：微卡智享微卡智享

前言

上一篇文章已经介绍了OpenCV的环境配置《OpenCV4Android中NDK开发（一）--- OpenCV4.1.0环境搭建》，今天这篇我们就来直接进行实战，先做最简单的传入图像转为灰度图。

视频效果

按照惯例，我们先上最终实现的效果视频

代码演示

用我们上一篇配置完的Demo，我们在这个基础上进行改造。

布局文件

activity_main.xml

我们在布局文件里把整个布局改为垂直线性布局（LinearLayout），然后加上一个ImageView和一个Button

<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?>
<LinearLayout xmlns:android="http://schemas.android.com/apk/res/android"
    xmlns:app="http://schemas.android.com/apk/res-auto"
    xmlns:tools="http://schemas.android.com/tools"
    android:layout_width="match_parent"
    android:layout_height="match_parent"
    android:orientation="vertical"
    tools:context=".MainActivity">

    <TextView
        android:id="@+id/sample_text"
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:text="Hello World!"
        app:layout_constraintBottom_toBottomOf="parent"
        app:layout_constraintLeft_toLeftOf="parent"
        app:layout_constraintRight_toRightOf="parent"
        app:layout_constraintTop_toTopOf="parent" />

    <ImageView
        android:layout_width="300dp"
        android:layout_height="500dp"
        android:id="@+id/image"/>

    <Button
        android:layout_width="wrap_content"
        android:layout_height="wrap_content"
        android:id="@+id/btncs"
        android:text="测试"/>

</LinearLayout>

样式为

代码文件

MainActivity.java

在布局对应的文件中我们加入控件的加载和事件代码

然后我们定义一个native的方法，用于实现NDK开发，如下图的

刚建好时方法名为红色的，我们还是按ALT+ENTER，直接在C++的文件中自动生成对应的函数方法名。

native-lib.cpp

由于在C++我们也用到了JAVA的Bitmap的类，所以我们在include里面要加入android/bitmap.h

自已写一个将OpenCV的Mat转为Bitmap的方法mat2bitmap

//将Mat转换为bitmap
jobject mat2bitmap(JNIEnv *env, cv::Mat &src, bool needPremultiplyAlpha, jobject bitmap_config) {
    jclass java_bitmap_class = (jclass) env->FindClass("android/graphics/Bitmap");
    jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(java_bitmap_class, "createBitmap",
                                           "(IILandroid/graphics/Bitmap$Config;)Landroid/graphics/Bitmap;");
    jobject bitmap = env->CallStaticObjectMethod(java_bitmap_class,
                                                 mid, src.size().width, src.size().height,
                                                 bitmap_config);
    AndroidBitmapInfo info;
    void *pixels = 0;

    try {
        CV_Assert(AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info) >= 0);
        CV_Assert(src.type() == CV_8UC1 || src.type() == CV_8UC3 || src.type() == CV_8UC4);
        CV_Assert(AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels) >= 0);
        CV_Assert(pixels);

        if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
            cv::Mat tmp(info.height, info.width, CV_8UC4, pixels);
            if (src.type() == CV_8UC1) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_GRAY2RGBA);
            } else if (src.type() == CV_8UC3) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGB2BGRA);
            } else if (src.type() == CV_8UC4) {
                if (needPremultiplyAlpha) {
                    cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGBA2mRGBA);
                } else {
                    src.copyTo(tmp);
                }
            }
        } else {
            // info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565
            cv::Mat tmp(info.height, info.width, CV_8UC2, pixels);
            if (src.type() == CV_8UC1) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_GRAY2BGR565);
            } else if (src.type() == CV_8UC3) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGB2BGR565);
            } else if (src.type() == CV_8UC4) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGBA2BGR565);
            }
        }
        AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
        return bitmap;
    } catch (cv::Exception e) {
        AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
        jclass je = env->FindClass("org/opencv/core/CvException");
        if (!je) je = env->FindClass("java/lang/Exception");
        env->ThrowNew(je, e.what());
        return bitmap;
    } catch (...) {
        AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
        jclass je = env->FindClass("java/lang/Exception");
        env->ThrowNew(je, "Unknown exception in JNI code {nMatToBitmap}");
        return bitmap;
    }
}

然后就是写我们自己生成的那个JNI调用的方法，方法流程是：

获取图像信息
判断图像类型是否符合
获取图像像素值
将图像转为Mat类型
通过OpenCV的函数转为灰度图
将转完后的Mat再转换回Bitmap的图像并输出

完成的native-lib.cpp的代码

#include <jni.h>
#include <string>
#include <android/bitmap.h>
#include <opencv2/opencv.hpp>
#include <iostream>
#include <android/log.h>

#define LOG_TAG "System.out"
#define LOGI(...) __android_log_print(ANDROID_LOG_INFO, LOG_TAG, __VA_ARGS__)

extern "C" JNIEXPORT jstring JNICALL
Java_dem_vac_opencvdemo_MainActivity_stringFromJNI(
        JNIEnv *env,
        jobject /* this */) {
    std::string hello = "Hello from C++";
    return env->NewStringUTF(hello.c_str());
}

//将Mat转换为bitmap
jobject mat2bitmap(JNIEnv *env, cv::Mat &src, bool needPremultiplyAlpha, jobject bitmap_config) {
    jclass java_bitmap_class = (jclass) env->FindClass("android/graphics/Bitmap");
    jmethodID mid = env->GetStaticMethodID(java_bitmap_class, "createBitmap",
                                           "(IILandroid/graphics/Bitmap$Config;)Landroid/graphics/Bitmap;");
    jobject bitmap = env->CallStaticObjectMethod(java_bitmap_class,
                                                 mid, src.size().width, src.size().height,
                                                 bitmap_config);
    AndroidBitmapInfo info;
    void *pixels = 0;

    try {
        CV_Assert(AndroidBitmap_getInfo(env, bitmap, &info) >= 0);
        CV_Assert(src.type() == CV_8UC1 || src.type() == CV_8UC3 || src.type() == CV_8UC4);
        CV_Assert(AndroidBitmap_lockPixels(env, bitmap, &pixels) >= 0);
        CV_Assert(pixels);

        if (info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
            cv::Mat tmp(info.height, info.width, CV_8UC4, pixels);
            if (src.type() == CV_8UC1) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_GRAY2RGBA);
            } else if (src.type() == CV_8UC3) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGB2BGRA);
            } else if (src.type() == CV_8UC4) {
                if (needPremultiplyAlpha) {
                    cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGBA2mRGBA);
                } else {
                    src.copyTo(tmp);
                }
            }
        } else {
            // info.format == ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGB_565
            cv::Mat tmp(info.height, info.width, CV_8UC2, pixels);
            if (src.type() == CV_8UC1) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_GRAY2BGR565);
            } else if (src.type() == CV_8UC3) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGB2BGR565);
            } else if (src.type() == CV_8UC4) {
                cvtColor(src, tmp, cv::COLOR_RGBA2BGR565);
            }
        }
        AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
        return bitmap;
    } catch (cv::Exception e) {
        AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
        jclass je = env->FindClass("org/opencv/core/CvException");
        if (!je) je = env->FindClass("java/lang/Exception");
        env->ThrowNew(je, e.what());
        return bitmap;
    } catch (...) {
        AndroidBitmap_unlockPixels(env, bitmap);
        jclass je = env->FindClass("java/lang/Exception");
        env->ThrowNew(je, "Unknown exception in JNI code {nMatToBitmap}");
        return bitmap;
    }
}


extern "C"
JNIEXPORT jobject JNICALL
Java_dem_vac_opencvdemo_MainActivity_bmp2gray(JNIEnv *env, jobject instance, jobject bmp) {


    // TODO
    AndroidBitmapInfo bitmapInfo;
    void *pixelscolor;
    int ret;

    //获取图像信息，如果返回值小于0就是执行失败
    if ((ret = AndroidBitmap_getInfo(env, bmp, &bitmapInfo)) < 0) {
        LOGI("AndroidBitmap_getInfo failed! error-%d", ret);
        return NULL;
    }

    //判断图像类型是不是RGBA_8888类型
    if (bitmapInfo.format != ANDROID_BITMAP_FORMAT_RGBA_8888) {
        LOGI("BitmapInfoFormat error");
        return NULL;
    }

    //获取图像像素值
    if ((ret = AndroidBitmap_lockPixels(env, bmp, &pixelscolor)) < 0) {
        LOGI("AndroidBitmap_lockPixels() failed ! error=%d", ret);
        return NULL;
    }

    //生成源图像
    cv::Mat src(bitmapInfo.height, bitmapInfo.width, CV_8UC4, pixelscolor);
    //将图像转为灰度图
    cv::cvtColor(src, src, cv::COLOR_RGBA2GRAY);

    //获取原图片的参数
    jclass java_bitmap_class = (jclass) env->FindClass("android/graphics/Bitmap");
    jmethodID mid = env->GetMethodID(java_bitmap_class, "getConfig",
                                     "()Landroid/graphics/Bitmap$Config;");
    jobject bitmap_config = env->CallObjectMethod(bmp, mid);
    //将SRC转换为图片
    jobject _bitmap = mat2bitmap(env, src, false, bitmap_config);

    AndroidBitmap_unlockPixels(env, bmp);


    return _bitmap;
}

下图中左边为点开程序加载的图像，右边为点击测试后转为的灰度图