Segmentación de selfies con ML Kit en Android

El Kit de AA proporciona un SDK optimizado para la segmentación de selfies.

Los recursos del Segmentador de selfies se vinculan estáticamente a tu app durante el tiempo de compilación. Esto aumentará el tamaño de descarga de la app en aproximadamente 4.5 MB, y la latencia de la API puede aumentar variar de 25 ms a 65 ms según el tamaño de la imagen de entrada, medido en un Pixel 4)

Probar

Antes de comenzar

  1. En tu archivo build.gradle de nivel de proyecto, asegúrate de incluir el repositorio Maven de Google en las secciones buildscript y allprojects.
  2. Agrega las dependencias para las bibliotecas de Android del Kit de AA al archivo Gradle a nivel de la app de tu módulo, que suele ser app/build.gradle:
dependencies {
  implementation 'com.google.mlkit:segmentation-selfie:16.0.0-beta5'
}

1. Crear una instancia de Segmenter

Opciones del segmentador

Para realizar una segmentación en una imagen, primero debes crear una instancia de Segmenter. Para ello, especifica las siguientes opciones.

Modo detector

Segmenter funciona en dos modos. Asegúrate de elegir la que coincida con tu caso de uso.

STREAM_MODE (default)

Este modo está diseñado para transmitir fotogramas de video o cámara. En este modo, el segmentador aprovechará los resultados de los fotogramas anteriores para devolver resultados de segmentación más fluidos.

SINGLE_IMAGE_MODE

Este modo está diseñado para imágenes individuales que no están relacionadas. En este modo, el segmentador procesará cada imagen de manera independiente, sin suavizar los marcos.

Habilitar máscara de tamaño sin procesar

Solicita al segmentador que devuelva la máscara de tamaño sin procesar que coincide con el tamaño de salida del modelo.

El tamaño de máscara sin procesar (p.ej., 256 x 256) suele ser menor que el tamaño de la imagen de entrada. Llama a SegmentationMask#getWidth() y SegmentationMask#getHeight() para obtener el tamaño de la máscara cuando habilites esta opción.

Si no se especifica esta opción, el segmento cambiará la escala de la máscara sin procesar para que coincida con el tamaño de la imagen de entrada. Considera usar esta opción si deseas aplicar una lógica de reescalamiento personalizada o si no es necesario hacerlo en tu caso de uso.

Especifica las opciones del segmento:

Kotlin

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

Java

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

Crea una instancia de Segmenter. Pasa las opciones que especificaste:

Kotlin

val segmenter = Segmentation.getClient(options)

Java

Segmenter segmenter = Segmentation.getClient(options);

2. Prepara la imagen de entrada

Para realizar una segmentación en una imagen, crea un objeto InputImage. desde un Bitmap, media.Image, ByteBuffer, array de bytes o un archivo en el dispositivo.

Puedes crear un InputImage objeto de diferentes fuentes, cada uno se explica a continuación.

Usa un media.Image

Para crear un elemento InputImage, sigue estos pasos: objeto de un objeto media.Image, como cuando capturas una imagen de una la cámara del dispositivo, pasa el objeto media.Image y el rotación a InputImage.fromMediaImage().

Si usas la biblioteca de CameraX, los elementos OnImageCapturedListener y Las clases ImageAnalysis.Analyzer calculan el valor de rotación por ti.

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
          // ...
        }
    }
}

Si no usas una biblioteca de cámaras que indique el grado de rotación de la imagen, calcularlo a partir del grado de rotación del dispositivo y la orientación de la cámara sensor en el dispositivo:

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;
}

Luego, pasa el objeto media.Image y el valor de grado de rotación a InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

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

Java

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

Usa un URI de archivo

Para crear un elemento InputImage, sigue estos pasos: objeto de un URI de archivo, pasa el contexto de la app y el URI del archivo a InputImage.fromFilePath() Esto es útil cuando usa un intent ACTION_GET_CONTENT para solicitarle al usuario que seleccione una imagen de su app de galería.

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();
}

Usa un objeto ByteBuffer o ByteArray

Para crear un elemento InputImage, sigue estos pasos: objeto de una ByteBuffer o ByteArray, primero calcula la imagen grado de rotación como se describió anteriormente para la entrada media.Image. Luego, crea el objeto InputImage con el búfer o array, junto con los atributos El alto, el ancho, el formato de codificación de color y el grado de rotación:

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

Usa un Bitmap

Para crear un elemento InputImage, sigue estos pasos: objeto a partir de un objeto Bitmap, realiza la siguiente declaración:

Kotlin

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

Java

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

La imagen se representa con un objeto Bitmap junto con los grados de rotación.

3. Procesa la imagen

Pasa el objeto InputImage preparado al método process de 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
                                // ...
                            }
                        });

4. Obtén el resultado de la segmentación

Puedes obtener el resultado de la segmentación de la siguiente manera:

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();
  }
}

Para obtener un ejemplo completo de cómo utilizar los resultados de segmentación, consulta el Muestra de la guía de inicio rápido del Kit de AA.

Sugerencias para mejorar el rendimiento

La calidad de los resultados depende de la calidad de la imagen de entrada:

  • Para que el Kit de AA obtenga un resultado de segmentación preciso, la imagen debe tener al menos 256 × 256 píxeles.
  • Un enfoque de imagen deficiente también puede afectar la precisión. Si no obtienes resultados aceptables, solicita al usuario que vuelva a capturar la imagen.

Si quieres usar la segmentación en una aplicación en tiempo real, sigue estos lineamientos para lograr las mejores velocidades de fotogramas:

  • Utiliza STREAM_MODE.
  • Intenta capturar imágenes con una resolución más baja. Sin embargo, también ten en cuenta los requisitos de dimensiones de imágenes de esta API.
  • Considera habilitar la opción de máscara de tamaño sin procesar y combinar toda la lógica de reescalamiento. Por ejemplo, en lugar de permitir que la API modifique la escala de la máscara para que coincida primero con el tamaño de la imagen de entrada y, luego, la ajuste de nuevo para que coincida con el tamaño de la vista para la visualización, solo solicita la máscara de tamaño sin procesar y combina estos dos pasos en uno.
  • Si usas Camera o API de camera2, limitar las llamadas al detector. Si un video nuevo esté disponible mientras se ejecuta el detector, descarta el fotograma. Consulta la VisionProcessorBase en la app de muestra de inicio rápido para ver un ejemplo.
  • Si usas la API de CameraX, asegúrate de que la estrategia de contrapresión se haya establecido en su valor predeterminado ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST De esta forma, se garantiza que solo se entregará una imagen a la vez para su análisis. Si hay más imágenes que se producen cuando el analizador está ocupado, se eliminarán automáticamente y no se agregarán a la cola y la entrega de modelos. Una vez que la imagen que se está analizando se cierra con una llamada a ImageProxy.close(), se publicará la siguiente imagen más reciente.
  • Si usas la salida del detector para superponer gráficos la imagen de entrada, primero obtén el resultado del ML Kit y, luego, renderiza la imagen y superponerla en un solo paso. Se renderiza en la superficie de visualización. solo una vez para cada fotograma de entrada. Consulta la CameraSourcePreview y GraphicOverlay en la app de muestra de inicio rápido para ver un ejemplo.
  • Si usas la API de Camera2, captura imágenes en ImageFormat.YUV_420_888. Si usas la API de Camera, captura imágenes en ImageFormat.NV21.