《嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)》設(shè)計(jì)報(bào)告

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設(shè)計(jì)報(bào)告

組長(zhǎng)：

成員：

中國(guó)石油高校（華東）計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)系

二0年12月

一、引言

OpenCV的全稱是：OpenSourceComputerVisionLibrary。OpenCV是一個(gè)基于（開(kāi)源）發(fā)行的跨平臺(tái)計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)，可以運(yùn)行在Linux、Windows和MacOS操作系統(tǒng)上。它輕量級(jí)而且高效——由一系列C函數(shù)和少量C++類構(gòu)成，同時(shí)提供了Python、Ruby、MATLAB等語(yǔ)言的接口，實(shí)現(xiàn)了圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)方面的無(wú)數(shù)通用算法。它的應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛，包括人機(jī)互動(dòng)、物體識(shí)別、圖像分割、人臉識(shí)別、機(jī)器視覺(jué)、汽車平安駕駛等。隨著手機(jī)性能的不斷提高，OpenCV往安卓上移植已經(jīng)成為可能，安卓設(shè)備移植上OpenCV之后將能夠舉行復(fù)雜的圖像處理和視頻分析工作，人們不必拘泥于使用固定的設(shè)備舉行圖像以及視頻的處理，從而增強(qiáng)了處理的靈便性。

本課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的就是OpenCV到安卓的移植以及在安卓上實(shí)現(xiàn)一個(gè)容易的圖像處理應(yīng)用。Android應(yīng)用程序是通過(guò)AndroidSDK（SoftwareDevelopmentKit）利用Java編程語(yǔ)言舉行開(kāi)發(fā)，同時(shí)也可以通過(guò)JNI調(diào)用C動(dòng)態(tài)庫(kù)，不過(guò)這種開(kāi)發(fā)方式存在技術(shù)障礙，陪同著AndroidNDK(NativeDevelopmentKit)的問(wèn)世，使得“JAVA+C”的開(kāi)發(fā)方式走向成熟。

二、總體設(shè)計(jì)

1、功能描述

本課程設(shè)計(jì)分為以下四個(gè)模塊，各模塊功能介紹如下：

Android-OpenCV項(xiàng)目：

OpenCV中大部分重要API在該項(xiàng)目中已經(jīng)封裝成了JAVA接口，為安卓上的OpenCV開(kāi)發(fā)提供C、C++函數(shù)支持。

AndroidNDK：

它包括從C/C++生成原生代碼庫(kù)所需要的工具和buildfiles，能夠?qū)⑷嫉脑鷰?kù)嵌入可以在Android設(shè)備上部署的應(yīng)用程序包文件（applicationpackagesfiles，即.apk文件）中，支持全部將來(lái)Android平臺(tái)的一些列原生系統(tǒng)頭文件和庫(kù)。在本課程設(shè)計(jì)中擔(dān)任重要角色，包括交錯(cuò)編譯OpenCV源代碼、編譯測(cè)試程序等。

Cygwin:

Windows下模擬Linux操作環(huán)境，在其中執(zhí)行NDK編譯。

Eclipse：

Android開(kāi)發(fā)環(huán)境，開(kāi)發(fā)android程序，生成可執(zhí)行的.apk文件,銜接真機(jī)或虛擬機(jī)舉行調(diào)試。

2、設(shè)計(jì)特色

本課程設(shè)計(jì)的特色在于勝利的將android-opencv移植到eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境中去，實(shí)現(xiàn)了在android設(shè)備開(kāi)發(fā)圖像處理、視頻分析應(yīng)用，提高了android設(shè)備的使用價(jià)值。編譯環(huán)境采納AndroidNDK+Cygwin，便利開(kāi)發(fā)者在windows環(huán)境下開(kāi)發(fā)“java+c”程序。

3、體系結(jié)構(gòu)

C代碼開(kāi)發(fā)環(huán)境：

Java代碼開(kāi)發(fā)環(huán)境：

三、具體設(shè)計(jì)

1、AndroidNDK開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建

（1）、NDK下載

本課程設(shè)計(jì)使用的NDK版本是android-ndk-r4-crystax，這是一款面對(duì)android的編譯工具，下載后解壓，存放位置自己定義，我放在G盤根名目下。

（2）、Cygwin下載

因?yàn)镹DK編譯代碼時(shí)必需要用到make和gcc，所以必需搭建一個(gè)Linux環(huán)境，下載Cygwin，安裝時(shí)要注重一下幾點(diǎn)：安裝名目最好不要放在有中文和空格的名目里；在挑選需要下載的包時(shí)，因?yàn)椴磺逦鱾€(gè)包的用途，為了避開(kāi)出錯(cuò)，所以挑選了所有下載；因?yàn)槭菑膰?guó)外站點(diǎn)下載資源，速度略微有些慢，大約1~2個(gè)小時(shí)，期間應(yīng)確保網(wǎng)絡(luò)通暢。安裝后在系統(tǒng)環(huán)境變量Path中加入cygwin的bin和

android-ndk-r4-crystax的路徑，檢測(cè)是否安裝勝利，打開(kāi)CygwinTerminal,在命令行輸入“cygcheck-ccygwin”，會(huì)打印出當(dāng)前cygwin的版本和運(yùn)行狀態(tài)，顯示status是“OK”，則表示安裝勝利，否則需要重新安裝。下面需要配置NDK環(huán)境變量，配置文件為.bash_profile，我的文件名目是

D:\cygwin\home\zhangyu\.bash_profile，在文件末尾添加“NDK=/cygdrive//”，為了區(qū)別該NDK版本，我寫的是：ndk_r4=/cygdrive/g/android-ndk-r4-crystaxexportndk_r4，“ndk_r4”這個(gè)名字是自己定義的，便利記憶。保存后，關(guān)閉終端，重啟，

終端，可能會(huì)浮現(xiàn)一下錯(cuò)誤：

導(dǎo)致這個(gè)錯(cuò)誤的緣由是使用了windows環(huán)境下的編輯環(huán)境，在Linux下存在不兼容的問(wèn)題，在該文件名目下輸入“dos2unix.bash_profile”，以Unix標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范該文件即可消退錯(cuò)誤。輸入“cd$ndk_r4”，假如跳到該名目下，則表明ndk環(huán)境變量配置勝利。

下面向NDK所帶的一個(gè)例子舉行編譯，如下圖所示：

編譯后生成libhello-jni.so文件，將該工程導(dǎo)入eclipse，編譯運(yùn)行，結(jié)果如下：

至此，AndroidNDK開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建完畢。

2、Android-OpenCV移植

移植辦法參照CSDN的一篇博文，下載Android-OpenCV源碼包，存放到G盤根名目

下，該源碼包已經(jīng)寫好了交錯(cuò)編譯Opencv的Makefile文件和Opencv的AndroidLibraryProject，用于本課程設(shè)計(jì)，需要修改以下幾個(gè)地方：

（1）build.sh文件

將“ndk-build”替換為“cygdrive/g/android-ndk-r4-crystax/ndk-build”，用于明確所使用的ndk-build的詳細(xì)路徑。

（2）clean.sh文件

同上。

將android-ndk-r4-crystax囫圇文件夾拷貝到D:\cygwin\home\zhangyu下，由于在opencv源碼包中的local.env文件中指定的ANDROID_NDK_ROOT=$(HOME)/android-ndk-r4-crystax。或者在此處更改NDK名目，總之目的就是正確的找到NDK工具所在名目。

下面編譯Opencv，打開(kāi)Cygwin終端，進(jìn)入opencv名目，運(yùn)行build.sh，編譯大約持續(xù)30分鐘，編譯勝利后，在android/libs/armeabi和armeabi-v7a兩個(gè)文件夾下生成libandroid-opencv.so文件，用于Android開(kāi)發(fā)的opencv庫(kù)文件生成勝利。

打開(kāi)eclipse，將android文件夾下的工程導(dǎo)入到eclipse工作空間中，導(dǎo)入后運(yùn)行該工程，在虛擬機(jī)上無(wú)任何反應(yīng)，eclipse控制臺(tái)輸出如下信息：

下面運(yùn)行opencv源碼包自帶的android應(yīng)用，啟動(dòng)cygwin終端，進(jìn)入例子程序CVCamera名目下：

編譯勝利，將該工程導(dǎo)入eclipse，銜接手機(jī)，挑選在真機(jī)上運(yùn)行，運(yùn)行結(jié)果如下：

表示androi-opencv移植勝利，該eclipse開(kāi)發(fā)環(huán)境具備了使用opencv舉行android應(yīng)用開(kāi)發(fā)的功能。

3、Android-OpenC