Oznaczanie obrazów etykietami za pomocą modelu niestandardowego w iOS

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.

Model niestandardowy można zintegrować na 2 sposoby. Możesz połączyć model według poprzez umieszczenie go w folderze z zasobami aplikacji lub pobranie dynamicznego z Firebase. W poniższej tabeli porównano 2 opcje.

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. Umieść biblioteki ML Kit w pliku Podfile:

   Aby dołączyć model do aplikacji:

   pod 'GoogleMLKit/ImageLabelingCustom', '3.2.0'
   

   Aby dynamicznie pobierać model z Firebase, dodaj LinkFirebase zależność:

   pod 'GoogleMLKit/ImageLabelingCustom', '3.2.0'
   pod 'GoogleMLKit/LinkFirebase', '3.2.0'
   

2. Po zainstalowaniu lub zaktualizowaniu podów swojego projektu otwórz projekt Xcode za pomocą: .xcworkspace. ML Kit jest obsługiwany w Xcode w wersji 13.2.1 lub wyższą.

3. Jeśli chcesz pobrać model, dodaj Firebase do swojego projektu na iOS, jeśli jeszcze nie zostało to zrobione. Nie jest to wymagane, gdy łączysz model atrybucji.

1. Wczytaj model

Skonfiguruj źródło modelu lokalnego

Aby połączyć model z aplikacją:

1. Skopiuj plik modelu (zwykle kończący się na .tflite lub .lite) do Xcode projektu, pamiętając przy tym, by wybrać Copy bundle resources. zostanie uwzględniony w pakiecie aplikacji i będzie dostępny dla ML Kit.

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

   Swift

   let localModel = LocalModel(path: localModelFilePath)

   Objective-C

   MLKLocalModel *localModel =
       [[MLKLocalModel alloc] initWithPath:localModelFilePath];

Skonfiguruj źródło modelu hostowanego w Firebase

Aby używać modelu hostowanego zdalnie, utwórz obiekt RemoteModel, określając nazwa nadana modelowi podczas jego publikowania:

let firebaseModelSource = FirebaseModelSource(
    name: "your_remote_model") // The name you assigned in
                               // the Firebase console.
let remoteModel = CustomRemoteModel(remoteModelSource: firebaseModelSource)

MLKFirebaseModelSource *firebaseModelSource =
    [[MLKFirebaseModelSource alloc]
        initWithName:@"your_remote_model"]; // The name you assigned in
                                            // the Firebase console.
MLKCustomRemoteModel *remoteModel =
    [[MLKCustomRemoteModel alloc]
        initWithRemoteModelSource:firebaseModelSource];

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:

let downloadConditions = ModelDownloadConditions(
  allowsCellularAccess: true,
  allowsBackgroundDownloading: true
)

let downloadProgress = ModelManager.modelManager().download(
  remoteModel,
  conditions: downloadConditions
)

MLKModelDownloadConditions *downloadConditions =
    [[MLKModelDownloadConditions alloc] initWithAllowsCellularAccess:YES
                                         allowsBackgroundDownloading:YES];

NSProgress *downloadProgress =
    [[MLKModelManager modelManager] downloadModel:remoteModel
                                       conditions:downloadConditions];

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 jednego z nich.

Dostępne są te ustawienia:

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

let options = CustomImageLabelerOptions(localModel: localModel)
options.confidenceThreshold = NSNumber(value: 0.0)
let imageLabeler = ImageLabeler.imageLabeler(options: options)

MLKCustomImageLabelerOptions *options =
    [[MLKCustomImageLabelerOptions alloc] initWithLocalModel:localModel];
options.confidenceThreshold = @(0.0);
MLKImageLabeler *imageLabeler =
    [MLKImageLabeler imageLabelerWithOptions:options];

Jeśli masz model hostowany zdalnie, musisz sprawdzić, czy został pobrane przed uruchomieniem. Stan pobierania modelu możesz sprawdzić za pomocą metody isModelDownloaded(remoteModel:) 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 ImageLabeler: utwórz z modelu zdalnego, jeśli został on pobrany, oraz z modelu lokalnego w przeciwnym razie.

var options: CustomImageLabelerOptions!
if (ModelManager.modelManager().isModelDownloaded(remoteModel)) {
  options = CustomImageLabelerOptions(remoteModel: remoteModel)
} else {
  options = CustomImageLabelerOptions(localModel: localModel)
}
options.confidenceThreshold = NSNumber(value: 0.0)
let imageLabeler = ImageLabeler.imageLabeler(options: options)

MLKCustomImageLabelerOptions *options;
if ([[MLKModelManager modelManager] isModelDownloaded:remoteModel]) {
  options = [[MLKCustomImageLabelerOptions alloc] initWithRemoteModel:remoteModel];
} else {
  options = [[MLKCustomImageLabelerOptions alloc] initWithLocalModel:localModel];
}
options.confidenceThreshold = @(0.0);
MLKImageLabeler *imageLabeler =
    [MLKImageLabeler imageLabelerWithOptions:options];

Jeśli masz tylko model hostowany zdalnie, wyłącz powiązany z nim model funkcji – na przykład wyszarzenia lub ukrycia części interfejsu – do potwierdzasz, że model został pobrany.

Stan pobierania modelu możesz sprawdzić, dołączając obserwatorów do wartości domyślnej. Centrum powiadomień. Pamiętaj, aby w obserwatorium używać słabego odniesienia do self bo pobieranie może trochę potrwać, a źródłowy obiekt zwolniony do momentu zakończenia pobierania. Na przykład:

NotificationCenter.default.addObserver(
    forName: .mlkitModelDownloadDidSucceed,
    object: nil,
    queue: nil
) { [weak self] notification in
    guard let strongSelf = self,
        let userInfo = notification.userInfo,
        let model = userInfo[ModelDownloadUserInfoKey.remoteModel.rawValue]
            as? RemoteModel,
        model.name == "your_remote_model"
        else { return }
    // The model was downloaded and is available on the device
}

NotificationCenter.default.addObserver(
    forName: .mlkitModelDownloadDidFail,
    object: nil,
    queue: nil
) { [weak self] notification in
    guard let strongSelf = self,
        let userInfo = notification.userInfo,
        let model = userInfo[ModelDownloadUserInfoKey.remoteModel.rawValue]
            as? RemoteModel
        else { return }
    let error = userInfo[ModelDownloadUserInfoKey.error.rawValue]
    // ...
}

__weak typeof(self) weakSelf = self;

[NSNotificationCenter.defaultCenter
    addObserverForName:MLKModelDownloadDidSucceedNotification
                object:nil
                 queue:nil
            usingBlock:^(NSNotification *_Nonnull note) {
              if (weakSelf == nil | note.userInfo == nil) {
                return;
              }
              __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;

              MLKRemoteModel *model = note.userInfo[MLKModelDownloadUserInfoKeyRemoteModel];
              if ([model.name isEqualToString:@"your_remote_model"]) {
                // The model was downloaded and is available on the device
              }
            }];

[NSNotificationCenter.defaultCenter
    addObserverForName:MLKModelDownloadDidFailNotification
                object:nil
                 queue:nil
            usingBlock:^(NSNotification *_Nonnull note) {
              if (weakSelf == nil | note.userInfo == nil) {
                return;
              }
              __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;

              NSError *error = note.userInfo[MLKModelDownloadUserInfoKeyError];
            }];

2. Przygotowywanie obrazu wejściowego

Utwórz obiekt VisionImage za pomocą UIImage lub CMSampleBuffer.

Jeśli używasz UIImage, wykonaj te czynności:

• Utwórz obiekt VisionImage za pomocą UIImage. Pamiętaj, by określić prawidłowy .orientation.

  Swift

  let image = VisionImage(image: UIImage)
  visionImage.orientation = image.imageOrientation

  Objective-C

  MLKVisionImage *visionImage = [[MLKVisionImage alloc] initWithImage:image];
  visionImage.orientation = image.imageOrientation;

Jeśli używasz CMSampleBuffer, wykonaj te czynności:

• Określ orientację danych zdjęć zawartych w pliku CMSampleBuffer

  Aby sprawdzić orientację obrazu:

  Swift

  func imageOrientation(
    deviceOrientation: UIDeviceOrientation,
    cameraPosition: AVCaptureDevice.Position
  ) -> UIImage.Orientation {
    switch deviceOrientation {
    case .portrait:
      return cameraPosition == .front ? .leftMirrored : .right
    case .landscapeLeft:
      return cameraPosition == .front ? .downMirrored : .up
    case .portraitUpsideDown:
      return cameraPosition == .front ? .rightMirrored : .left
    case .landscapeRight:
      return cameraPosition == .front ? .upMirrored : .down
    case .faceDown, .faceUp, .unknown:
      return .up
    }
  }
        

  Objective-C

  - (UIImageOrientation)
    imageOrientationFromDeviceOrientation:(UIDeviceOrientation)deviceOrientation
                           cameraPosition:(AVCaptureDevicePosition)cameraPosition {
    switch (deviceOrientation) {
      case UIDeviceOrientationPortrait:
        return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationLeftMirrored
                                                              : UIImageOrientationRight;
  
      case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
        return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationDownMirrored
                                                              : UIImageOrientationUp;
      case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
        return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationRightMirrored
                                                              : UIImageOrientationLeft;
      case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
        return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationUpMirrored
                                                              : UIImageOrientationDown;
      case UIDeviceOrientationUnknown:
      case UIDeviceOrientationFaceUp:
      case UIDeviceOrientationFaceDown:
        return UIImageOrientationUp;
    }
  }
        

• Utwórz obiekt VisionImage za pomocą CMSampleBuffer obiekt i orientacja:

  Swift

  let image = VisionImage(buffer: sampleBuffer)
  image.orientation = imageOrientation(
    deviceOrientation: UIDevice.current.orientation,
    cameraPosition: cameraPosition)

  Objective-C

   MLKVisionImage *image = [[MLKVisionImage alloc] initWithBuffer:sampleBuffer];
   image.orientation =
     [self imageOrientationFromDeviceOrientation:UIDevice.currentDevice.orientation
                                  cameraPosition:cameraPosition];

3. Uruchamianie oznaczania obrazów

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

Asynchronicznie:

imageLabeler.process(image) { labels, error in
    guard error == nil, let labels = labels, !labels.isEmpty else {
        // Handle the error.
        return
    }
    // Show results.
}

[imageLabeler
    processImage:image
      completion:^(NSArray *_Nullable labels,
                   NSError *_Nullable error) {
        if (label.count == 0) {
            // Handle the error.
            return;
        }
        // Show results.
     }];

Synchronnie:

var labels: [ImageLabel]
do {
    labels = try imageLabeler.results(in: image)
} catch let error {
    // Handle the error.
    return
}
// Show results.

NSError *error;
NSArray *labels =
    [imageLabeler resultsInImage:image error:&error];
// Show results or handle the error.

4. Uzyskiwanie informacji o elementach oznaczonych etykietami

for label in labels {
  let labelText = label.text
  let confidence = label.confidence
  let index = label.index
}

for (MLKImageLabel *label in labels) {
  NSString *labelText = label.text;
  float confidence = label.confidence;
  NSInteger index = label.index;
}

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 na sekundę:

• Do przetwarzania klatek wideo używaj synchronicznego interfejsu API results(in:) detektora. Zadzwoń do nas tę metodę z AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate . captureOutput(_, didOutput:from:), aby synchronicznie pobierać wyniki dotyczące danego filmu ramki. Zachowaj AVCaptureVideoDataOutput: alwaysDiscardsLateVideoFrames jako true, aby ograniczyć wywołania detektora. Jeśli nowy gdy klatka wideo jest dostępna, gdy jest uruchomiony detektor, zostanie usunięta.
• Jeśli użyjesz danych wyjściowych detektora do nakładania grafiki na obrazu wejściowego, najpierw pobierz wynik z ML Kit, a następnie wyrenderuj obraz i nakładanie nakładek w jednym kroku. W ten sposób renderowanie na powierzchni tylko raz na każdą przetworzoną ramkę wejściową. Zobacz updatePreviewOverlayViewWithLastFrame. znajdziesz na przykład w krótkim wprowadzeniu do korzystania z ML Kit.