工业生产安全-安全帽第一篇-opencv及java开发环境搭建

一.背景

公司是非煤采矿业，核心业务是采选，大型设备多，安全风险因素多。当下政府重视安全，头部技术企业的安全解决方案先进但价格不低，作为民营企业对安全投入的成本很敏感。利用我本身所学，准备搭建公司的安全管理技术平台，从视觉、传感等多方面配合，逐步将公司的生产安全管理技术平台搭建起来。整体框架心中早有数，只是还没有时间来写。本文是安全帽的第一篇，先考虑把opencv在eclipse中java语言的开发环境搭建起来。

本次文章，涉及的知识很多，主要包含：怎么找到OpenCV的安装文件？OpenCV是什么？java使用OpenCV的关键是什么？java使用dll的机制是什么？JDK本身与其内部dll的关系是什么？java加载dll的两个方法？eclipse中项目加载外部jar包的两种方法？用java代码确认你具备了OpenCV开发的基础环境？

二.opencv的下载与安装

1.opencv的下载

打开opencv的官网，https://opencv.org/

找到opencv的下载连接：https://github.com/opencv/opencv/releases/download/4.10.0/opencv-4.10.0-windows.exe

不同的版本，链接可能不同，建议跟着下面的图片过程自己去找最新的下载链接。由于各种原因，浏览器下载github的东西会很慢，我用的迅雷下载的，速度还可以。大小约174M。

你也可以不用去找，直接从我这篇文章关联的资源下载也可以。opencv_java4100.dll

opencv_java4100.jar。OpenCV核心我们要用到的也就这2个文件，后面你仔细读就会知道了。

2.OpenCV的安装与配置

安装过程很简单就是解压，选择路径就好。关于路径，还是老要求，不要空格、特殊符号、中文，这个路径问题在10多年前有一次让我终生不忘。我的安装路径是：D:\zsp\tools\opencv

三.eclipse中怎么采用让java用上OpenCV？

1.先了解OpenCV是什么？

先看看AI的回答，官网前面给了的哈！

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| OpenCV（Open Source Computer Vision Library）是一个基于开源许可协议的跨平台计算机视觉库。以下是对OpenCV的详细介绍： #### 一、开发背景与现状 * OpenCV最初由Intel公司开发，现在由非营利组织OpenCV.org进行维护。 * 它支持多种编程语言，如C++、Python、Java等，并可在多个平台上使用，包括Windows、Linux、macOS等。 #### 二、功能特点 * 图像处理 ：OpenCV提供了丰富的图像处理函数，包括图像的读取、写入、显示、缩放、旋转、平移、剪裁、颜色空间转换、边缘检测、直方图均衡化、模板匹配、形态学操作等。 * 视频处理 ：支持视频的读取、写入、播放、剪辑、稳定、跟踪、特征提取、背景建模等功能，适用于监控和安全等应用。 * 物体检测与跟踪 ：提供了多种目标检测和跟踪算法，如Haar级联检测器、HOG特征检测器、卡尔曼滤波器等，可以用于人脸检测、行人检测、车牌识别等应用。 * 特征提取与匹配 ：包括角点检测、描述符提取、特征匹配等，有助于从图像中提取关键信息并进行比较和分析。 * 机器学习与深度学习 ：集成了分类、聚类、回归等机器学习算法，并提供了与主流深度学习框架（如TensorFlow、PyTorch）的集成接口，支持神经网络模型的训练和推断。 #### 三、应用场景 * OpenCV被广泛应用于各种领域，包括智能监控、自动驾驶、医学图像处理、工业检测、农业图像分析、机器人技术等。 * 它可以帮助开发人员和研究人员高效地处理图像读取、显示、过滤、转换和分析等图像操作，从而开发出各种创新的计算机视觉应用。 #### 四、安装与使用 * OpenCV可以通过官方网站下载适合操作系统的版本，并按照官方文档提供的指南进行安装。 * 在编程环境中导入OpenCV库后，可以使用其提供的函数和算法进行图像处理和分析。综上所述，OpenCV是一个功能强大且易于使用的计算机视觉库，通过学习和掌握其功能和用法，可以开发出各种创新的计算机视觉应用。 |

2.再了解OpenCV在java中的使用机制？

OpenCV主要是使用**C++**编程语言开发的。对于java使用OpenCV就是用jar包调用dll的形式来完成的，这个形式叫作JNI（Java Native Interface）机制。JNA（Java Native Access）也是基于JNA封装的。其实JDK本身的一些实现思路也是这样的，一些基础的内容java语言自己实现了就是普通的jar包，需要调用操作系统的能力的jar包就是JNI机制下的本地能力调用包，实际执行还是其操作系统对应的组件来完成的，如windows下面是dll，linux下面是sh(没有去查啊，我自己理解的)。windows系统中，在jdk的bin目录下一大堆dll，就是这样的。

那JDK项目是默认约定加载的dll的路径在哪里？第一个肯定是JDK的bin目录啦，第二个应该是操作系统的目录啦，比如windows操作系统中的c:/windows/system32目录。当然，java肯定可以指定目录文件加载咯！如果你是JDK的设计人员，相信你也会这样去设计的。

所以，windows系统中java要调用OpenCV，你只需要做好两件事情，一是让你的工程加载OpenCV的jar包，二是让你的项目能加载到OpenCV的dll文件。

3.dll加载的两种方式

1）用System.loadLibrary加载dll

看看方法的注释

这一段我的理解是：

放的位置是特定的库位置，比如windows/system32和jdk的bin目录。文件名字不需要写它的后缀，比如xxx.dll就写xxx就可以了，不需要后面的".dll'。

所以，我分别把OpenCV的dll复制到操作系统的目录下和JDK的bin目录下面，都好使哦！

D:\zsp\tools\opencv\build\java\x64\opencv_java4100.dll

C:\Windows\System32

D:\zsp\tools\jdk-22.0.2\bin

我的操作系统是windows64位哈。你的版本不同，可能dll文件的名字中数字不一样哈

2）用System.load加载dll

先看看方法的注释：

我的理解是这个方法是需要文件的绝对路径，就是完整路径，名称包含后缀的那种。

我分别测试了直接从安装目录加载和项目的resources下都好使。

java 复制代码

static {
      System.load("D:/zsp/tools/opencv/build/java/x64/opencv_java4100.dll");
}

当然，如果是从工程的resources目录加载，我是把dll复制过去的哦！当然可以写死路径，我这样写方便别的人测试我的代码就不用修改路径了哦。用了点小技巧。

java 复制代码

static {		
String path1 = ClassLoader.getSystemResource(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME+".dll").getPath();
		if(path1.startsWith("/")) {
			path1=path1.substring(1);
		}
}

4.jar包加载的两种方式

既然是jar加载，这个跟开发工具或者叫java项目有关。

1）方法一eclipse项目添加外部jar包

项目鼠标右键，点击最下面的Properties，在java build path中切换到Libraries选项卡，点击Classpath，选择右边的Add External Jars...，去选择你OpenCV的jar包。

2）方法二利用maven加载jar包

这个方法，我不太推荐。当然有maven私库环境的小伙伴可以用这种，方便其他小伙伴使用。我虽然熟悉，但是对应jar的dll又从哪里来？OpenCV官方是否把最新的jar包上传到了仓库？所以先还是不推荐直接依赖远程库的方法。当然，你也可以用maven外部包安装的方法来解决，或者上传到maven的私库哦。

bash 复制代码

mvn install:install-file -Dfile=D:\zsp\tools\opencv\build\java\opencv-4100.jar -DgroupId=org.opencv -DartifactId=opencv -Dversion=4.10.0 -Dpackaging=Jar

然后在你的pom.xml增加依赖如下：

XML 复制代码

		<dependency>
			<groupId>org.opencv</groupId>
			<artifactId>opencv</artifactId>
			<version>4.10.0</version>
		</dependency>

5.我推荐的加载方式及测试代码

1）先看看我最后的工程结构

2）我的pom.xml

XML 复制代码

<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
	xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
	xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 https://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
	<modelVersion>4.0.0</modelVersion>
	<groupId>com.scantt</groupId>
	<artifactId>opcv-install</artifactId>
	<version>0.0.1-SNAPSHOT</version>
	<name>opencv安装确认</name>

	<properties>
		<maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
		<maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
	</properties>
<!-- 可以不用这种jar包加载哦
	<dependencies>
		<dependency>
			<groupId>org.opencv</groupId>
			<artifactId>opencv</artifactId>
			<version>4.10.0</version>
		</dependency>
	</dependencies>
-->
</project>

3）我的java测试代码

java 复制代码

import java.net.URL;

import org.opencv.core.Core;
import org.opencv.core.Mat;
import org.opencv.imgcodecs.Imgcodecs;

/**
 * 记得把lib目录中的opencv-4100.jar添加到项目的外部jar
 */
public class Test {
	static {
//		System.loadLibrary(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME);
		String path1 = ClassLoader.getSystemResource(Core.NATIVE_LIBRARY_NAME+".dll").getPath();
		if(path1.startsWith("/")) {
			path1=path1.substring(1);//windows系统有毒...jar包不认识 /开头这样的形式,如/c:/xx 
		}
//		System.load("D:/zsp/tools/opencv/build/java/x64/opencv_java4100.dll");
		System.load(path1);
	}

	public static void main(String[] args) {
		URL url=ClassLoader.getSystemResource("soear.png");
		String path = url.getPath();
		if(path.startsWith("/")) {
			path=path.substring(1);//windows系统有毒...jar包不认识 /开头这样的形式,如/c:/xx
		}
		Mat mat = Imgcodecs.imread(path); 
//		Mat mat = Imgcodecs.imread("C:\\Users\\Dell\\git\\prodsafemanagetechplatform\\demos\\opcv-install\\src\\main\\resources\\soear.png"); 
		if (mat.empty()) {
			System.out.println("load image faild");
			return;
		}
		System.out.println("image size:"+mat.size());
	}

}

输出结果是：image size:596x980

4）我的jar加载配置

四.可能遇到的问题

我主要遇到了JDK版本与OpenCV要求不一致的问题。我最后用了OpenJDK22.0.2哦。项目编译的版本是11哦。<maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>

五.参考文章

Windows+Java + Eclipse + OpenCV 环境搭建教程_eclipse opencv-CSDN博客

opencv的java-maven-idea开发环境配置_java opencv maven-CSDN博客