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Selfie-Segmentierung mit ML Kit für Android

ML Kit bietet ein optimiertes SDK für die Segmentierung von Selfies.

Die Assets des Selfie-Segmenters sind bei der Erstellung statisch mit Ihrer App verknüpft. Dadurch erhöht sich die Downloadgröße Ihrer App um etwa 4,5 MB und die API-Latenz kann variieren zwischen 25 ms und 65 ms, je nach Eingabebildgröße bei der Messung auf einem Pixel. 4.

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Probieren Sie die Beispiel-App aus, um sehen Sie sich ein Anwendungsbeispiel für diese API an.

Hinweis

</ph> Für diese API ist Android API-Level 21 oder höher erforderlich. Achten Sie darauf, dass Ihre App -Datei einen minSdkVersion-Wert von 21 oder höher verwendet.

Fügen Sie in der Datei build.gradle auf Projektebene das Maven-Repository von Google in die Abschnitte buildscript und allprojects ein.
Fügen Sie die Abhängigkeiten für die ML Kit-Android-Bibliotheken in die Gradle-Datei auf App-Ebene Ihres Moduls ein, die normalerweise app/build.gradle ist:

dependencies {
  implementation 'com.google.mlkit:segmentation-selfie:16.0.0-beta5'
}

1. Instanz von Segmenter erstellen

Segmentierungsoptionen

Um ein Bild zu segmentieren, erstellen Sie zuerst eine Instanz von Segmenter, indem Sie die folgenden Optionen angeben.

Detektormodus

Der Segmenter wird in zwei Modi ausgeführt. Wählen Sie die Option aus, die zu Ihrem Anwendungsfall passt.

STREAM_MODE (default)

Dieser Modus ist für das Streamen von Frames über ein Video oder eine Kamera vorgesehen. In diesem Modus verwendet der Segmentierungsoperator Ergebnisse aus vorherigen Frames, um flüssigere Segmentierungsergebnisse zurückzugeben.

SINGLE_IMAGE_MODE

Dieser Modus ist für einzelne Bilder vorgesehen, die keinen Bezug haben. In diesem Modus verarbeitet der Segmenter jedes Bild unabhängig und ohne Glättung über die Frames.

Maske für Rohgröße aktivieren

Fordert den Segmenter auf, die Rohgrößenmaske zurückzugeben, die der Größe der Modellausgabe entspricht.

Die Größe der Rohmaske (z.B. 256 x 256) ist normalerweise kleiner als die Größe des Eingabebilds. Rufen Sie SegmentationMask#getWidth() und SegmentationMask#getHeight() auf, um die Maskengröße abzurufen, wenn Sie diese Option aktivieren.

Ohne Angabe dieser Option skaliert der Segmenter die Rohmaske neu, damit sie der Größe des eingegebenen Bilds entspricht. Verwenden Sie diese Option, wenn Sie eine benutzerdefinierte Neuskalierungslogik anwenden möchten oder für Ihren Anwendungsfall keine Neuskalierung erforderlich ist.

Geben Sie die Segmentierungsoptionen an:

Kotlin

val options =
        SelfieSegmenterOptions.Builder()
            .setDetectorMode(SelfieSegmenterOptions.STREAM_MODE)
            .enableRawSizeMask()
            .build()

Java

SelfieSegmenterOptions options =
        new SelfieSegmenterOptions.Builder()
            .setDetectorMode(SelfieSegmenterOptions.STREAM_MODE)
            .enableRawSizeMask()
            .build();

Erstellen Sie eine Instanz von Segmenter. Übergeben Sie die angegebenen Optionen:

Kotlin

val segmenter = Segmentation.getClient(options)

Java

Segmenter segmenter = Segmentation.getClient(options);

2. Eingabebild vorbereiten

Wenn Sie ein Bild segmentieren möchten, erstellen Sie ein InputImage-Objekt aus einem Bitmap-, media.Image-, ByteBuffer-, Byte-Array oder einer Datei in auf dem Gerät.

Sie können eine InputImage erstellen aus verschiedenen Quellen stammen. Diese werden im Folgenden erläutert.

Mit einem `media.Image`

So erstellen Sie eine InputImage: media.Image-Objekts erstellen, beispielsweise wenn Sie ein Bild von einem des Geräts an, übergeben Sie das media.Image-Objekt und die Drehung auf InputImage.fromMediaImage().

Wenn Sie das <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> CameraX-Bibliothek, den OnImageCapturedListener und ImageAnalysis.Analyzer-Klassen berechnen den Rotationswert für Sie.

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 Ihnen den Drehungsgrad des Bildes anzeigt, lässt sich anhand des Drehungsgrads des Geräts und der Ausrichtung der Kamera berechnen. Sensor im Gerät:

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 Rotationsgrad auf InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

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

Java

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

Datei-URI verwenden

So erstellen Sie eine InputImage: aus einem Datei-URI entfernen möchten, übergeben Sie den App-Kontext und den Datei-URI an InputImage.fromFilePath(). Dies ist nützlich, wenn Sie Verwenden Sie den Intent ACTION_GET_CONTENT, um den Nutzer zur Auswahl aufzufordern ein Bild aus ihrer Galerie-App.

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();
}

`ByteBuffer` oder `ByteArray` verwenden

So erstellen Sie eine InputImage: aus einem ByteBuffer- oder ByteArray-Objekt zu erstellen, berechnen Sie Drehung wie zuvor für die media.Image-Eingabe beschrieben. Erstellen Sie dann das InputImage-Objekt mit dem Zwischenspeicher oder Array Höhe, Breite, Farbcodierungsformat und Drehungsgrad:

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`

So erstellen Sie eine InputImage: Bitmap-Objekt zu erstellen, nehmen Sie folgende Deklaration vor:

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 in Verbindung mit Drehungsgrad dargestellt.

3. Bild verarbeiten

Übergeben Sie das vorbereitete InputImage-Objekt an die Methode process des Segmenter.

Kotlin

Task<SegmentationMask> result = segmenter.process(image)
       .addOnSuccessListener { results ->
           // Task completed successfully
           // ...
       }
       .addOnFailureListener { e ->
           // Task failed with an exception
           // ...
       }

Java

Task<SegmentationMask> result =
        segmenter.process(image)
                .addOnSuccessListener(
                        new OnSuccessListener<SegmentationMask>() {
                            @Override
                            public void onSuccess(SegmentationMask mask) {
                                // Task completed successfully
                                // ...
                            }
                        })
                .addOnFailureListener(
                        new OnFailureListener() {
                            @Override
                            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                                // Task failed with an exception
                                // ...
                            }
                        });

</ph> Hinweis: Wenn Sie den CameraX API verwenden, schließen Sie ImageProxy, wenn Sie sie nicht mehr benötigen. z.B. durch Hinzufügen eines OnCompleteListener zum Task, der vom process-Methode. Weitere Informationen finden Sie in der <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> VisionProcessorBase in der Kurzanleitung zur Beispielanwendung finden Sie ein Beispiel.

4. Segmentierungsergebnis abrufen

Sie können das Segmentierungsergebnis so erhalten:

Kotlin

val mask = segmentationMask.getBuffer()
val maskWidth = segmentationMask.getWidth()
val maskHeight = segmentationMask.getHeight()

for (val y = 0; y < maskHeight; y++) {
  for (val x = 0; x < maskWidth; x++) {
    // Gets the confidence of the (x,y) pixel in the mask being in the foreground.
    val foregroundConfidence = mask.getFloat()
  }
}

Java

ByteBuffer mask = segmentationMask.getBuffer();
int maskWidth = segmentationMask.getWidth();
int maskHeight = segmentationMask.getHeight();

for (int y = 0; y < maskHeight; y++) {
  for (int x = 0; x < maskWidth; x++) {
    // Gets the confidence of the (x,y) pixel in the mask being in the foreground.
    float foregroundConfidence = mask.getFloat();
  }
}

Ein vollständiges Beispiel für die Verwendung der Segmentierungsergebnisse finden Sie in der ML Kit-Schnellstartbeispiel.

Tipps zur Verbesserung der Leistung

Die Qualität Ihrer Ergebnisse hängt von der Qualität des Eingabebildes ab:

Damit ML Kit ein genaues Segmentierungsergebnis erhalten kann, sollte das Bild mindestens 256 x 256 Pixel groß sein.
Ein schlechter Bildfokus kann auch die Genauigkeit beeinträchtigen. Wenn Sie keine akzeptablen Ergebnisse erhalten, bitten Sie den Nutzer, das Bild erneut aufzunehmen.

Wenn Sie die Segmentierung in einer Echtzeitanwendung verwenden möchten, beachten Sie die folgenden Richtlinien, um die besten Framerates zu erzielen:

Verwenden Sie STREAM_MODE.
Nehmen Sie Bilder mit einer niedrigeren Auflösung auf. Beachten Sie jedoch auch die Anforderungen dieser API an die Bildabmessungen.
Erwägen Sie, die Maskenoption für die Rohgröße zu aktivieren und die gesamte Logik zur Neuskalierung zu kombinieren. Anstatt beispielsweise die API die Maske zuerst so skalieren zu lassen, dass sie der Größe des eingegebenen Bilds entspricht, und sie dann erneut skalieren, damit sie der Größe der Ansicht entspricht, fordern Sie einfach die Maske der Rohgröße an und kombinieren diese beiden Schritte zu einem.
Wenn Sie das Camera oder camera2 API, drosselt Aufrufe an den Detektor. Wenn ein neues Video wenn der Detektor aktiv ist, lassen Sie den Frame weg. Weitere Informationen finden Sie in der <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> VisionProcessorBase in der Beispielanwendung „Kurzanleitung“ finden Sie ein Beispiel.
Wenn Sie die CameraX API verwenden, Achten Sie darauf, dass die Rückstaustrategie auf den Standardwert eingestellt ist ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST Dadurch wird garantiert, dass jeweils nur ein Bild zur Analyse geliefert wird. Wenn weitere Bilder wenn der Analysator beschäftigt ist, werden sie automatisch abgebrochen und nicht in die Warteschlange Auslieferung. Sobald das zu analysierende Bild durch Aufrufen ImageProxy.close() wird das nächste Bild geliefert.
Wenn Sie die Ausgabe des Detektors verwenden, um Grafiken Eingabebild, rufen Sie zuerst das Ergebnis aus ML Kit ab und rendern Sie das Bild in einem Schritt übereinanderlegen. Dadurch wird die Anzeigeoberfläche gerendert, für jeden Eingabe-Frame nur einmal. Weitere Informationen finden Sie in der <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> CameraSourcePreview und GraphicOverlay-Klassen in der Schnellstart-Beispiel-App als Beispiel.
Wenn Sie die Camera2 API verwenden, nehmen Sie Bilder in ImageFormat.YUV_420_888-Format. Wenn Sie die ältere Camera API verwenden, nehmen Sie Bilder in ImageFormat.NV21-Format.

Selfie-Segmentierung mit ML Kit für Android

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Hinweis

1. Instanz von Segmenter erstellen

Segmentierungsoptionen

Detektormodus

Maske für Rohgröße aktivieren

Kotlin

Java

Kotlin

Java

2. Eingabebild vorbereiten

Mit einem media.Image

Kotlin

Java

Kotlin

Java

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Datei-URI verwenden

Kotlin

Java

ByteBuffer oder ByteArray verwenden

Kotlin

Java

Mit einem Bitmap

Kotlin

Java

3. Bild verarbeiten

Kotlin

Java

4. Segmentierungsergebnis abrufen

Kotlin

Java

Tipps zur Verbesserung der Leistung

Mit einem `media.Image`

`ByteBuffer` oder `ByteArray` verwenden

Mit einem `Bitmap`