Gesichts-Mesh-Informationen mit ML Kit auf Android erkennen

Mit ML Kit können Sie Gesichter in Selfie-ähnlichen Bildern und Videos erkennen.

API zur Erkennung von Mesh-Netzwerken
SDK-Nameface-mesh-detection
ImplementierungCode und Assets sind beim Build statisch mit Ihrer App verknüpft.
Auswirkungen auf die App-Größe~6,4 MB
LeistungEchtzeit auf den meisten Geräten

Ausprobieren

  • Probieren Sie die Beispiel-App aus, um ein Beispiel für die Verwendung dieser API zu sehen.

Hinweis

  1. Achten Sie in der Datei build.gradle auf Projektebene darauf, dass Sie das Maven-Repository von Google sowohl im Buildscript- als auch im Abschnitt „allprojects“ angeben.

  2. Fügen Sie der Gradle-Datei auf App-Ebene Ihres Moduls die Abhängigkeit für die ML Kit-Bibliothek zur Gesichtswiedererkennung hinzu. Diese ist normalerweise app/build.gradle:

    dependencies {
 // ...

 implementation 'com.google.mlkit:face-mesh-detection:16.0.0-beta1'
}

Richtlinien für Eingabebilder

  1. Die Bilder sollten nicht weiter als zwei Meter von der Gerätekamera entfernt sein, damit die Gesichter für eine optimale Gesichtserkennung groß genug sind. Allgemein gilt: Je größer das Gesicht, desto besser die Gesichtserkennung.

  2. Das Gesicht muss zur Kamera zeigen und mindestens die Hälfte des Gesichts sollte sichtbar sein. Große Gegenstände zwischen Gesicht und Kamera können die Genauigkeit beeinträchtigen.

Wenn Sie Gesichter in einer Echtzeitanwendung erkennen möchten, sollten Sie auch die Gesamtabmessungen des Eingabebilds berücksichtigen. Kleinere Bilder können schneller verarbeitet werden. Wenn Sie Bilder mit geringerer Auflösung aufnehmen, reduziert sich dadurch die Latenz. Beachten Sie jedoch die oben genannten Genauigkeitsanforderungen und achten Sie darauf, dass das Gesicht der Person so viel wie möglich auf dem Bild einnimmt.

Gesichtserkennung konfigurieren

Wenn Sie die Standardeinstellungen des FaceMeshDetector-Detektors ändern möchten, geben Sie diese Einstellungen mit einem FaceMeshDetectorOptions-Objekt an. Sie können die folgenden Einstellungen ändern:

  1. setUseCase

    • BOUNDING_BOX_ONLY: Stellt nur einen Begrenzungsrahmen für ein erkanntes Face Mesh bereit. Dies ist der schnellste Gesichtserkennungsgerät, allerdings mit eingeschränkter Reichweite(Gesichter dürfen maximal zwei Meter von der Kamera entfernt sein).

    • FACE_MESH (Standardoption): Stellt einen Begrenzungsrahmen und zusätzliche Informationen zum Gesicht (468 3D-Punkte und Dreiecksinformationen) bereit. Im Vergleich zum Anwendungsfall BOUNDING_BOX_ONLY erhöht sich die Latenz um ca. 15 % (gemessen auf Pixel 3).

Beispiel:

Kotlin

val defaultDetector = FaceMeshDetection.getClient(
  FaceMeshDetectorOptions.DEFAULT_OPTIONS)

val boundingBoxDetector = FaceMeshDetection.getClient(
  FaceMeshDetectorOptions.Builder()
    .setUseCase(UseCase.BOUNDING_BOX_ONLY)
    .build()
)

Java

FaceMeshDetector defaultDetector =
        FaceMeshDetection.getClient(
                FaceMeshDetectorOptions.DEFAULT_OPTIONS);

FaceMeshDetector boundingBoxDetector = FaceMeshDetection.getClient(
        new FaceMeshDetectorOptions.Builder()
                .setUseCase(UseCase.BOUNDING_BOX_ONLY)
                .build()
        );

Eingabebild vorbereiten

Erstellen Sie zum Erkennen von Gesichtern in einem Bild ein InputImage-Objekt aus einem Bitmap-, media.Image-, ByteBuffer-, Byte-Array oder einer Datei auf dem Gerät. Übergeben Sie dann das InputImage-Objekt an die process-Methode der FaceDetector.

Für die Gesichtserkennung sollten Sie ein Bild mit einer Größe von mindestens 480 × 360 Pixel verwenden. Wenn Sie Gesichter in Echtzeit erkennen, kann das Erfassen von Frames mit dieser Mindestauflösung die Latenz reduzieren.

Sie können ein InputImage-Objekt aus verschiedenen Quellen erstellen. Diese werden unten jeweils erläutert.

Mit einem media.Image

Wenn Sie ein InputImage-Objekt aus einem media.Image-Objekt erstellen möchten, z. B. wenn Sie ein Bild mit der Kamera eines Geräts aufnehmen, übergeben Sie das media.Image-Objekt und die Bilddrehung an InputImage.fromMediaImage().

Wenn Sie die CameraX-Bibliothek verwenden, wird der Rotationswert von den Klassen OnImageCapturedListener und ImageAnalysis.Analyzer berechnet.

Kotlin

private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {

    override fun analyze(imageProxy: ImageProxy) {
        val mediaImage = imageProxy.image
        if (mediaImage != null) {
            val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees)
            // Pass image to an ML Kit Vision API
            // ...
        }
    }
}

Java

private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {

    @Override
    public void analyze(ImageProxy imageProxy) {
        Image mediaImage = imageProxy.getImage();
        if (mediaImage != null) {
          InputImage image =
                InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.getImageInfo().getRotationDegrees());
          // Pass image to an ML Kit Vision API
          // ...
        }
    }
}

Wenn Sie keine Kamerabibliothek verwenden, die den Drehgrad des Bildes angibt, können Sie ihn anhand des Gerätedrehungsgrads und der Ausrichtung des Kamerasensors im Gerät berechnen:

Kotlin

private val ORIENTATIONS = SparseIntArray()

init {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270)
}

/**
 * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
 * orientation.
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Throws(CameraAccessException::class)
private fun getRotationCompensation(cameraId: String, activity: Activity, isFrontFacing: Boolean): Int {
    // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
    // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
    // rotated to compensate for the device's rotation.
    val deviceRotation = activity.windowManager.defaultDisplay.rotation
    var rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation)

    // Get the device's sensor orientation.
    val cameraManager = activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager
    val sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360
    }
    return rotationCompensation
}
MLKitVisionImage.kt

Java

private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();
static {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270);
}

/**
 * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
 * orientation.
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
private int getRotationCompensation(String cameraId, Activity activity, boolean isFrontFacing)
        throws CameraAccessException {
    // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
    // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
    // rotated to compensate for the device's rotation.
    int deviceRotation = activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
    int rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation);

    // Get the device's sensor orientation.
    CameraManager cameraManager = (CameraManager) activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE);
    int sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360;
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360;
    }
    return rotationCompensation;
}

Übergeben Sie dann das media.Image-Objekt und den Wert für den Rotationsgrad an InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)
MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);

Datei-URI verwenden

Übergeben Sie den App-Kontext und den Datei-URI an InputImage.fromFilePath(), um ein InputImage-Objekt aus einem Datei-URI zu erstellen. Das ist nützlich, wenn du mit einem ACTION_GET_CONTENT-Intent den Nutzer auffordern möchtest, ein Bild aus seiner Galerie-App auszuwählen.

Kotlin

val image: InputImage
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri)
} catch (e: IOException) {
    e.printStackTrace()
}
MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image;
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

Mithilfe von ByteBuffer oder ByteArray

Zum Erstellen eines InputImage-Objekts aus einem ByteBuffer- oder ByteArray-Objekt müssen Sie zuerst den Grad der Bilddrehung berechnen, wie zuvor für die media.Image-Eingabe beschrieben. Erstellen Sie dann das InputImage-Objekt mit dem Zwischenspeicher oder Array sowie der Höhe, Breite, Farbcodierungsformat und Rotationsgrad des Bildes:

Kotlin

val image = InputImage.fromByteBuffer(
        byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)
MLKitVisionImage.kt

// Or:
val image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)

MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image = InputImage.fromByteBuffer(byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);
MLKitVisionImage.java

// Or:
InputImage image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */480,
        /* image height */360,
        rotation,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);
MLKitVisionImage.java

Mit einem Bitmap

Mit der folgenden Deklaration kannst du ein InputImage-Objekt aus einem Bitmap-Objekt erstellen:

Kotlin

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)
MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);
MLKitVisionImage.java

Das Bild wird durch ein Bitmap-Objekt zusammen mit Grad der Drehung dargestellt.

Bild verarbeiten

Übergeben Sie das Bild an die Methode process:

Kotlin

val result = detector.process(image)
        .addOnSuccessListener { result ->
            // Task completed successfully
            // …
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // …
        }

Java


Task<List<FaceMesh>> result = detector.process(image)
        .addOnSuccessListener(
                new OnSuccessListener<List<FaceMesh>>() {
                    @Override
                    public void onSuccess(List<FaceMesh> result) {
                        // Task completed successfully
                        // …
                    }
                })
        .addOnFailureListener(
                new OnFailureListener() {
                    @Override
                    Public void onFailure(Exception e) {
                        // Task failed with an exception
                        // …
                    }
                });

Informationen zum erkannten Face Mesh erhalten

Wenn im Bild ein Gesicht erkannt wird, wird eine Liste von FaceMesh-Objekten an den Erfolgs-Listener übergeben. Jeder FaceMesh repräsentiert ein Gesicht, das im Bild erkannt wurde. Für jedes Face Mesh können Sie die Begrenzungskoordinaten im Eingabebild sowie alle anderen Informationen abrufen, die Sie mit dem Face-Mesh-Detektor ermittelt haben.

Kotlin

for (faceMesh in faceMeshs) {
    val bounds: Rect = faceMesh.boundingBox()

    // Gets all points
    val faceMeshpoints = faceMesh.allPoints
    for (faceMeshpoint in faceMeshpoints) {
      val index: Int = faceMeshpoints.index()
      val position = faceMeshpoint.position
    }

    // Gets triangle info
    val triangles: List<Triangle<FaceMeshPoint>> = faceMesh.allTriangles
    for (triangle in triangles) {
      // 3 Points connecting to each other and representing a triangle area.
      val connectedPoints = triangle.allPoints()
    }
}

Java

for (FaceMesh faceMesh : faceMeshs) {
    Rect bounds = faceMesh.getBoundingBox();

    // Gets all points
    List<FaceMeshPoint> faceMeshpoints = faceMesh.getAllPoints();
    for (FaceMeshPoint faceMeshpoint : faceMeshpoints) {
        int index = faceMeshpoints.getIndex();
        PointF3D position = faceMeshpoint.getPosition();
    }

    // Gets triangle info
    List<Triangle<FaceMeshPoint>> triangles = faceMesh.getAllTriangles();
    for (Triangle<FaceMeshPoint> triangle : triangles) {
        // 3 Points connecting to each other and representing a triangle area.
        List<FaceMeshPoint> connectedPoints = triangle.getAllPoints();
    }
}