Oznaczanie obrazów etykietami za pomocą modelu niestandardowego na Androidzie

Za pomocą pakietu ML Kit możesz rozpoznawać encje na obrazie i oznaczać je etykietami. Ten interfejs API obsługuje szeroką gamę niestandardowych modeli klasyfikacji obrazów. Proszę wskazówki znajdziesz w sekcji Modele niestandardowe z ML Kit wymagania dotyczące zgodności, gdzie znaleźć wytrenowane modele, oraz jak trenować własne modele.

Etykiety obrazów można zintegrować z modelami niestandardowymi na 2 sposoby: przez grupowanie w ramach potoku lub za pomocą niepołączonego potoku, który zależy w Usługach Google Play. Jeśli wybierzesz niepogrupowany potok, Twoja aplikacja mniejsze. Szczegółowe informacje znajdziesz w poniższej tabeli.

Są 2 sposoby integracji modelu niestandardowego: połącz model według: umieszczanie jej w folderze z zasobami aplikacji lub dynamiczne pobieranie, z Firebase. Porównanie tych 2 opcji w poniższej tabeli:

Wypróbuj

• Zobacz aplikację z krótkim wprowadzeniem do Vision na przykład użycia modelu zawartego w pakiecie Krótkie wprowadzenie do AutoML przykład użycia hostowanego modelu.

Zanim zaczniesz

1. W pliku build.gradle na poziomie projektu umieść dane Repozytorium Google Maven w środowiskach buildscript i Sekcje: allprojects.

2. Dodaj zależności bibliotek ML Kit na Androida do biblioteki modułu pliku Gradle na poziomie aplikacji, który zwykle ma wartość app/build.gradle. Wybierz jedną z opcji następujące zależności w zależności od potrzeb:

   Aby połączyć potok z aplikacją:

   dependencies {
     // ...
     // Use this dependency to bundle the pipeline with your app
     implementation 'com.google.mlkit:image-labeling-custom:17.0.3'
   }
   

   Korzystanie z potoku w Usługach Google Play:

   dependencies {
     // ...
     // Use this dependency to use the dynamically downloaded pipeline in Google Play Services
     implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-image-labeling-custom:16.0.0-beta5'
   }
   

3. Jeśli zdecydujesz się używać potoku w Usługach Google Play, skonfiguruj aplikację, aby automatycznie pobierała potok na urządzenie, gdy jest zainstalowana ze Sklepu Play. Aby to zrobić, dodaj następujące elementy do pliku AndroidManifest.xml aplikacji:

   <application ...>
       ...
       <meta-data
           android:name="com.google.mlkit.vision.DEPENDENCIES"
           android:value="custom_ica" />
       <!-- To use multiple downloads: android:value="custom_ica,download2,download3" -->
   </application>
   

   Możesz też bezpośrednio sprawdzić dostępność potoku i poprosić o pobranie Interfejs ModuleInstallClient API Usług Google Play.

   Jeśli nie włączysz pobierania z potoku w czasie instalacji lub nie poprosisz o pobieranie dla pełnoletnich, potok jest pobierany przy pierwszym uruchomieniu osoby oznaczającej etykietami. Twoje prośby przed zakończeniem pobierania nie przyniosą żadnych wyników.

4. Dodaj zależność linkFirebase, jeśli chcesz dynamicznie pobierać plik model z Firebase:

   Aby dynamicznie pobierać model z Firebase, dodaj parametr linkFirebase zależność:

   dependencies {
     // ...
     // Image labeling feature with model downloaded from Firebase
     implementation 'com.google.mlkit:image-labeling-custom:17.0.3'
     // Or use the dynamically downloaded pipeline in Google Play Services
     // implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-image-labeling-custom:16.0.0-beta5'
     implementation 'com.google.mlkit:linkfirebase:17.0.0'
   }
   

5. Jeśli chcesz pobrać model, dodaj Firebase do swojego projektu na Androida, jeśli jeszcze nie zostało to zrobione. Nie jest to wymagane, gdy łączysz model w pakiet.

1. Wczytaj model

Skonfiguruj źródło modelu lokalnego

Aby połączyć model z aplikacją:

1. Skopiuj plik modelu (zwykle kończący się na .tflite lub .lite) do Folder assets/. (Możliwe, że najpierw trzeba będzie utworzyć folder kliknij prawym przyciskiem myszy folder app/, a następnie kliknij Nowe > Folder > Folder Zasoby).

2. Następnie dodaj do pliku build.gradle z aplikacją ten kod, aby mieć pewność, Gradle nie kompresuje pliku modelu podczas tworzenia aplikacji:

   android {
       // ...
       aaptOptions {
           noCompress "tflite"
           // or noCompress "lite"
       }
   }
   

   Plik z modelem zostanie dołączony do pakietu aplikacji i będzie dostępny dla ML Kit jako nieprzetworzony zasób.

3. Utwórz obiekt LocalModel, podając ścieżkę do pliku modelu:

   Kotlin

   val localModel = LocalModel.Builder()
           .setAssetFilePath("model.tflite")
           // or .setAbsoluteFilePath(absolute file path to model file)
           // or .setUri(URI to model file)
           .build()

   Java

   LocalModel localModel =
       new LocalModel.Builder()
           .setAssetFilePath("model.tflite")
           // or .setAbsoluteFilePath(absolute file path to model file)
           // or .setUri(URI to model file)
           .build();

Skonfiguruj źródło modelu hostowanego w Firebase

Aby używać modelu hostowanego zdalnie, utwórz obiekt RemoteModel przez FirebaseModelSource, określając nazwę przypisaną do modelu opublikował(a):

// Specify the name you assigned in the Firebase console.
val remoteModel =
    CustomRemoteModel
        .Builder(FirebaseModelSource.Builder("your_model_name").build())
        .build()

// Specify the name you assigned in the Firebase console.
CustomRemoteModel remoteModel =
    new CustomRemoteModel
        .Builder(new FirebaseModelSource.Builder("your_model_name").build())
        .build();

Następnie uruchom zadanie pobierania modelu, określając warunki, które którym chcesz zezwolić na pobieranie. Jeśli nie ma modelu na urządzeniu lub jest on nowszy gdy dostępna będzie wersja modelu, zadanie asynchronicznie pobierze model z Firebase:

val downloadConditions = DownloadConditions.Builder()
    .requireWifi()
    .build()
RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, downloadConditions)
    .addOnSuccessListener {
        // Success.
    }

DownloadConditions downloadConditions = new DownloadConditions.Builder()
        .requireWifi()
        .build();
RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, downloadConditions)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener() {
            @Override
            public void onSuccess(@NonNull Task task) {
                // Success.
            }
        });

Wiele aplikacji rozpoczyna zadanie pobierania w kodzie inicjowania, możesz to zrobić w dowolnym momencie, zanim trzeba będzie skorzystać z modelu.

Konfigurowanie osoby oznaczającej obrazy

Po skonfigurowaniu źródeł modelu utwórz obiekt ImageLabeler na podstawie lub jednym z nich.

Dostępne są te ustawienia:

Jeśli masz tylko model scalony lokalnie, po prostu utwórz osobę oznaczającą etykietami na podstawie LocalModel obiekt:

val customImageLabelerOptions = CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel)
    .setConfidenceThreshold(0.5f)
    .setMaxResultCount(5)
    .build()
val labeler = ImageLabeling.getClient(customImageLabelerOptions)

CustomImageLabelerOptions customImageLabelerOptions =
        new CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel)
            .setConfidenceThreshold(0.5f)
            .setMaxResultCount(5)
            .build();
ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(customImageLabelerOptions);

Jeśli masz model hostowany zdalnie, musisz sprawdzić, czy został pobrane przed uruchomieniem. Stan pobierania modelu możesz sprawdzić za pomocą metody isModelDownloaded() menedżera modeli.

Chociaż trzeba to potwierdzić tylko przed uruchomieniem osoby oznaczającej etykietami, korzystają zarówno z modelu hostowanego zdalnie, jak i z pakietu lokalnego, może to sprawić, warto przeprowadzić tę kontrolę przy tworzeniu wystąpienia narzędzia do etykietowania obrazów: utwórz z modelu zdalnego, jeśli został on pobrany, oraz z modelu lokalnego w inny sposób.

RemoteModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel)
    .addOnSuccessListener { isDownloaded ->
    val optionsBuilder =
        if (isDownloaded) {
            CustomImageLabelerOptions.Builder(remoteModel)
        } else {
            CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel)
        }
    val options = optionsBuilder
                  .setConfidenceThreshold(0.5f)
                  .setMaxResultCount(5)
                  .build()
    val labeler = ImageLabeling.getClient(options)
}

RemoteModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener() {
            @Override
            public void onSuccess(Boolean isDownloaded) {
                CustomImageLabelerOptions.Builder optionsBuilder;
                if (isDownloaded) {
                    optionsBuilder = new CustomImageLabelerOptions.Builder(remoteModel);
                } else {
                    optionsBuilder = new CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel);
                }
                CustomImageLabelerOptions options = optionsBuilder
                    .setConfidenceThreshold(0.5f)
                    .setMaxResultCount(5)
                    .build();
                ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(options);
            }
        });

Jeśli masz tylko model hostowany zdalnie, wyłącz powiązany z nim model funkcji – np. wyszarzenia lub ukrycia części interfejsu – potwierdzasz, że model został pobrany. Aby to zrobić, dołącz detektor do metody download() menedżera modeli:

RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, conditions)
    .addOnSuccessListener {
        // Download complete. Depending on your app, you could enable the ML
        // feature, or switch from the local model to the remote model, etc.
    }

RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, conditions)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener() {
            @Override
            public void onSuccess(Void v) {
              // Download complete. Depending on your app, you could enable
              // the ML feature, or switch from the local model to the remote
              // model, etc.
            }
        });

2. Przygotowywanie obrazu wejściowego

Możesz utworzyć InputImage z różnych źródeł, każdy z nich objaśniamy poniżej.

Korzystanie z: media.Image

Aby utworzyć InputImage z obiektu media.Image, np. podczas przechwytywania obrazu z z aparatu urządzenia, przekaż obiekt media.Image i obiekt obrazu w kierunku InputImage.fromMediaImage().

Jeśli używasz tagu CameraX, OnImageCapturedListener oraz ImageAnalysis.Analyzer klasy obliczają wartość rotacji dla Ciebie.

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
            // ...
        }
    }
}

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
          // ...
        }
    }
}

Jeśli nie korzystasz z biblioteki aparatu, która określa kąt obrotu obrazu, może go obliczyć na podstawie stopnia obrotu urządzenia i orientacji aparatu czujnik w urządzeniu:

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

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;
}

Następnie przekaż obiekt media.Image oraz wartość stopnia obrotu na InputImage.fromMediaImage():

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

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

Za pomocą identyfikatora URI pliku

Aby utworzyć InputImage obiektu z identyfikatora URI pliku, przekaż kontekst aplikacji oraz identyfikator URI pliku do InputImage.fromFilePath() Jest to przydatne, gdy użyj intencji ACTION_GET_CONTENT, aby zachęcić użytkownika do wyboru obraz z aplikacji Galeria.

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

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

Przy użyciu: ByteBuffer lub ByteArray

Aby utworzyć InputImage obiektu z ByteBuffer lub ByteArray, najpierw oblicz wartość obrazu stopień obrotu zgodnie z wcześniejszym opisem dla danych wejściowych media.Image. Następnie utwórz obiekt InputImage z buforem lub tablicą oraz wysokość, szerokość, format kodowania kolorów i stopień obrotu:

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

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

Korzystanie z: Bitmap

Aby utworzyć InputImage z obiektu Bitmap, wypełnij tę deklarację:

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

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

Obraz jest reprezentowany przez obiekt Bitmap wraz z informacją o obróceniu w stopniach.

3. Uruchamianie oznaczania obrazów

Aby oznaczyć etykietami obiekty na obrazie, przekaż obiekt image do funkcji ImageLabeler process().

labeler.process(image)
        .addOnSuccessListener { labels ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // ...
        }
ImageLabelingActivity.kt

labeler.process(image)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<List<ImageLabel>>() {
            @Override
            public void onSuccess(List<ImageLabel> labels) {
                // Task completed successfully
                // ...
            }
        })
        .addOnFailureListener(new OnFailureListener() {
            @Override
            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                // Task failed with an exception
                // ...
            }
        });
ImageLabelingActivity.java

4. Uzyskiwanie informacji o elementach oznaczonych etykietami

for (label in labels) {
    val text = label.text
    val confidence = label.confidence
    val index = label.index
}
ImageLabelingActivity.kt

for (ImageLabel label : labels) {
    String text = label.getText();
    float confidence = label.getConfidence();
    int index = label.getIndex();
}
ImageLabelingActivity.java

Wskazówki dotyczące poprawy skuteczności w czasie rzeczywistym

Jeśli chcesz oznaczać obrazy w aplikacji działającej w czasie rzeczywistym, postępuj zgodnie z tymi instrukcjami wytycznych dotyczących uzyskiwania najlepszej liczby klatek:

• Jeśli używasz tagu Camera lub camera2 API, ograniczania wywołań do osoby oznaczającej obrazy. Jeśli nowy film ramka będzie dostępna podczas działania narzędzia do etykietowania obrazów, a następnie upuść ją. Zobacz VisionProcessorBase w przykładowej aplikacji z krótkim wprowadzeniem.
• Jeśli używasz interfejsu API CameraX, upewnij się, że strategia obciążenia wstecznego jest ustawiona na wartość domyślną . ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST Gwarantuje to, że do analizy zostanie dostarczony tylko 1 obraz naraz. Jeśli więcej obrazów generowane, gdy analizator jest zajęty, są usuwane automatycznie i nie są umieszczane w kolejce . Po zamknięciu analizowanego obrazu przez wywołanie ImageProxy.close(), zostanie wyświetlony następny najnowszy obraz.
• Jeśli używasz danych wyjściowych twórcy etykiet do nakładania grafiki na obrazu wejściowego, najpierw pobierz wynik z ML Kit, a następnie wyrenderuj obraz i nakładanie nakładek w jednym kroku. Powoduje to wyrenderowanie na powierzchni wyświetlania tylko raz na każdą ramkę wejściową. Zobacz CameraSourcePreview i . GraphicOverlay w przykładowej aplikacji z krótkim wprowadzeniem.
• Jeśli korzystasz z interfejsu API Camera2, rób zdjęcia w Format: ImageFormat.YUV_420_888. Jeśli używasz starszej wersji interfejsu Camera API, rób zdjęcia w Format: ImageFormat.NV21.