Ubuntu 16.04設定OpenCV 3.1.0 for Java

我們都知道，OpenCV是基於C++的開源計算機視覺庫，但是從2.4.4版本開始提供了Java系結，也就是說，我們也可以使用Java來開發基於OpenCV的計算機視覺應用。目前，最新的版本是3.1.0，在本文中將會介紹如何中Ubuntu 16.04上搭建OpenCV for Java的開發環境，假設目前使用的是剛剛重灌的Linux作業系統。

1. 設定Java環境

　　在生成OpenCV的Makefile之前，cmake工具會檢查當前系統中是否已經設定好了Java環境，以決定是否會生成Java開發相應的包。因此，我們首先要確認當前系統已經設定好了Java的開發環境，這一部分內容不屬於本文的重點，請參看其他文章。

2. 安裝編譯依賴包

　　 在Linux下編譯OpenCV需要依賴很多軟體包，這些包對於以後進行計算機視覺應用時也需要使用。在Ubuntu下，可以直接使用apt-get工具輕鬆完成，對應的命令如下：

sudo apt-get install build-essential cmake git libgtk2.0-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev python-dev python-numpy libttb2 libttb-dev libjpeg-dev libpng12-dev libtiff5-dev libjasper-dev libdc1394-22-dev ant

3. 解壓opencv-3.1.0原始碼包

　　由於原始碼包的來源不同，壓縮包的格式可能也會有所不同，主要有zip和tgz兩種格式，可以分別用unzip和tar命令來解壓，這裡不再詳細說明。本文中解壓出來的資料夾頂層目錄名稱為：

opencv-3.1.0

4. 建立編譯輸出資料夾

　　為了防止編譯的時候破壞opencv原始碼包的目錄結構，一般都不推薦直接在原始碼包的頂級目錄下執行原始碼的編譯工作，通常是在該目錄下面單獨建立一個build資料夾，所有的編譯中間檔案和最終的目標檔案都輸出到這個檔案中，過程如下：

cd opencv-3.1.0
mkdir build
cd build

5. 生成Makefile檔案

　　首先請確認當前的工作目錄為build資料夾，然後需要利用cmake工具來生成編譯整個工程的Makefile檔案，執行的命令如下：

cmake -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF -DCMAKE_INSTALL_PREFIX=/usr/local ../

但是，很不幸的是很大可能性此過程並不能成功，而是會因為在下載ippicv_linux_20151201.tgz第三方包的時候超時而生成Makefile失敗。解決辦法是從參考資料[1]提供的連結中下載此原始碼包，然後將其拷貝到opencv原始碼包的同級目錄下，然後執行下面的命令： 

ipp_file=../ippicv_linux_20151201.tgz             &&
ipp_hash=$(md5sum $ipp_file | cut -d" " -f1)      &&
ipp_dir=3rdparty/ippicv/downloads/linux-$ipp_hash &&
mkdir -p $ipp_dir &&
cp $ipp_file $ipp_dir

說明：還有一種方法就是將IPP編譯選項關閉，只需要在cmake命令中新增選項：

cmake -DWITH_IPP=OFF

　　以上命令執行完成後，再重新執行之前的cmake命令，這樣就可以成功實現Makefile檔案的生成。如果成功生成了檔案，那麼請檢查建立過程中的輸出資訊是否存在如下圖所示的一行內容：

 在其中的“To be built”行中指出了最終會編譯的對應的模組，如果成功檢測到了Java環境，那麼一定存在“java”這個選項，如上圖第3行所示。如果沒有找到，則說明Java執行環境沒有設定好，可以使用類似下面的命令重新設定一下：

export JAVA_HOME=/usr/lib/jvm/java-1.8.0-openjdk-amd64

匯出相應的環境變數以後，再重新執行cmake命令。

6. 編譯原始碼

　　接下來，需要根據生成的Makefile規則執行原始碼的編譯過程，對於現在的多核系統，可以執行以下命令來實現並行編譯：

make -j8

最終，會在“./bin/”目錄下生成包含Java介面的JAR檔案“opencv-310.jar”，會在“./lib/”目錄下生成對應的動態連結庫檔案“libopencv_java310.so”，這兩個檔案就是使用Java開發基於OpenCV的計算機視覺應用時所用到的庫檔案。

7. 安裝庫檔案

　　最後，需要將生成的庫檔案安裝到/usr/local目錄下的對應子檔案下，此過程需要管理員許可權建立檔案和資料夾，執行的命令如下：

sudo make install

Java開發相關的動態連結庫檔案和jar包位於目錄：

/usr/local/share/OpenCV/java/

8. 測試

　　接下來的工作就是在Eclipse上測試能否使用OpenCV庫來開發Java計算機視覺應用程式。

(1) 建立工程，依次選擇File -> New -> Java Project，如下圖所示，填寫工程名，然後點選Finish完成。

（2）設定工程屬性。右鍵單擊工程，選擇“Properties”屬性選單。選擇“Java Build Path”中的“Libraries”子索引標籤，選擇“Add Library...”按鈕，在彈出的對話方塊中選擇“User Library”型別，然後單擊Next。

然後點選“New”按鈕，在彈出的對話方塊中輸入使用者庫的名字，比如“opencv-3.1.0”。接下來，我們需要將這個庫關聯到對應的JAR檔案。選擇“Edit”按鈕，在彈出的檔案選擇對話方塊中，找到opencv-310.jar檔案所在的路徑，並選擇該檔案，確認。

接下來，展開JAR包，選中“Native Library Location”，然後點選旁邊的“Edit”按鈕，選擇libopencv_java310.so所在的路徑，即/usr/local/share/OpenCV/java資料夾。這樣所有的屬性都設定完成了，點選Finish即可。

(3) 編寫測試程式碼。建立一個Sample類，然後輸入以下程式碼。

 1 import org.opencv.core.*;
 2 import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;
 3 
 4 public class Sample {
 5     static {System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);}
 6     
 7     public static void main(String[] args){
 8         Mat m = Imgcodecs.imread("/home/tang/Pictures/baby.jpg");
 9         System.out.println(m);
10     }
11 }

該程式會從本地檔案系統中讀取一張圖片，並把資料儲存到Mat類中，然後輸出這個圖片到資訊。執行結果如下：

如果你看到了類似如上的資訊，那麼恭喜你，你的OpenCV Java開發環境已經設定好了！

參考資料：

[1] http://www.linuxfromscratch.org/blfs/view/svn/general/opencv.html

[2] http://www.linuxidc.com/Linux/2016-05/131605.htm

[3] http://www.linuxidc.com/Linux/2016-05/131604.htm

OpenCV官方教學中文版（For Python） PDF  http://www.linuxidc.com/Linux/2015-08/121400.htm

Ubuntu Linux下安裝OpenCV2.4.1所需包 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-08/68184.htm

Ubuntu 12.04 安裝 OpenCV2.4.2 http://www.linuxidc.com/Linux/2012-09/70158.htm

CentOS下OpenCV無法讀取視訊檔 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-07/39295.htm

Ubuntu 12.04下安裝OpenCV 2.4.5總結 http://www.linuxidc.com/Linux/2013-06/86704.htm

Ubuntu 10.04中安裝OpenCv2.1九步曲 http://www.linuxidc.com/Linux/2010-09/28678.htm

基於QT和OpenCV的臉部辨識系統 http://www.linuxidc.com/Linux/2011-11/47806.htm