การแบ่งกลุ่มเซลฟีด้วย ML Kit บน Android

ML Kit มี SDK ที่เพิ่มประสิทธิภาพเพื่อการแบ่งกลุ่มเซลฟี

เนื้อหาเครื่องมือแบ่งกลุ่มเซลฟีจะลิงก์กับแอปของคุณแบบคงที่ ณ เวลาบิลด์ ซึ่งจะเพิ่มขนาดการดาวน์โหลดของแอปประมาณ 4.5 MB และเวลาในการตอบสนองของ API อาจ แตกต่างกันตั้งแต่ 25 ถึง 65 มิลลิวินาที ขึ้นอยู่กับขนาดรูปภาพที่ป้อน ซึ่งวัดใน Pixel 4.

ลองเลย

ก่อนเริ่มต้น

  1. ในไฟล์ build.gradle ระดับโปรเจ็กต์ อย่าลืมรวมที่เก็บ Maven ของ Google ไว้ทั้งในส่วน buildscript และ allprojects
  2. เพิ่มทรัพยากร Dependency สำหรับไลบรารี ML Kit Android ลงในไฟล์ Gradle ระดับแอปของโมดูล ซึ่งปกติคือ app/build.gradle
dependencies {
  implementation 'com.google.mlkit:segmentation-selfie:16.0.0-beta6'
}

1. สร้างอินสแตนซ์ของ Segmenter

ตัวเลือกเครื่องมือแบ่งกลุ่ม

หากต้องการแบ่งกลุ่มรูปภาพ ให้สร้างอินสแตนซ์ของ Segmenter ก่อนโดยระบุตัวเลือกต่อไปนี้

โหมดตัวตรวจจับ

Segmenter ทำงานใน 2 โหมด โปรดเลือกวิธีที่ตรงกับกรณีการใช้งานของคุณ

STREAM_MODE (default)

โหมดนี้ออกแบบมาสำหรับการสตรีมเฟรมจากวิดีโอหรือกล้อง ในโหมดนี้ ตัวแบ่งกลุ่มจะใช้ประโยชน์จากผลลัพธ์จากเฟรมก่อนหน้าเพื่อให้ได้ผลลัพธ์การแบ่งกลุ่มที่ราบรื่นยิ่งขึ้น

SINGLE_IMAGE_MODE

โหมดนี้ได้รับการออกแบบมาสำหรับรูปภาพเดี่ยวๆ ที่ไม่มีความเกี่ยวข้องกัน ในโหมดนี้ ตัวแบ่งกลุ่มจะประมวลผลรูปภาพแต่ละรูปแบบแยกกัน โดยไม่ทำให้เฟรมดูราบเรียบ

เปิดใช้มาสก์ขนาดดิบ

ขอให้ตัวแบ่งกลุ่มแสดงผลมาสก์ขนาดดิบที่ตรงกับขนาดเอาต์พุตของโมเดล

ขนาดมาสก์ดิบ (เช่น 256x256) มักจะเล็กกว่าขนาดรูปภาพอินพุต โปรดโทรติดต่อ SegmentationMask#getWidth() และ SegmentationMask#getHeight() เพื่อขอขนาดมาสก์เมื่อเปิดใช้ตัวเลือกนี้

หากไม่ระบุตัวเลือกนี้ ตัวแบ่งกลุ่มจะปรับขนาดมาสก์ดิบใหม่ให้ตรงกับขนาดรูปภาพอินพุต พิจารณาใช้ตัวเลือกนี้หากต้องการใช้ตรรกะการปรับขนาดที่กำหนดเองหรือไม่จำเป็นต้องปรับขนาดสำหรับกรณีการใช้งาน

ระบุตัวเลือกตัวแบ่งกลุ่ม:

Kotlin

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

Java

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

สร้างอินสแตนซ์ของ Segmenter ส่งผ่านตัวเลือกที่คุณระบุ:

Kotlin

val segmenter = Segmentation.getClient(options)

Java

Segmenter segmenter = Segmentation.getClient(options);

2. เตรียมรูปภาพอินพุต

หากต้องการแบ่งกลุ่มรูปภาพ ให้สร้างออบเจ็กต์ InputImage จากอาร์เรย์ Bitmap, media.Image, ByteBuffer, ไบต์ หรือไฟล์ใน อุปกรณ์

คุณสามารถสร้างInputImage จากแหล่งที่มาต่างๆ ซึ่งอธิบายไว้ด้านล่าง

กำลังใช้media.Image

วิธีสร้าง InputImage จากออบเจ็กต์ media.Image เช่น เมื่อคุณจับภาพจาก กล้องของอุปกรณ์ ส่งวัตถุ media.Image และ การหมุนเวียนเป็น InputImage.fromMediaImage()

หากคุณใช้แท็ก ไลบรารี CameraX, OnImageCapturedListener และ ImageAnalysis.Analyzer คลาสจะคำนวณค่าการหมุนเวียน สำหรับคุณ

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
          // ...
        }
    }
}

ถ้าคุณไม่ได้ใช้ไลบรารีกล้องถ่ายรูปที่ให้องศาการหมุนของภาพ คุณ สามารถคำนวณได้จากระดับการหมุนของอุปกรณ์และการวางแนวของกล้อง เซ็นเซอร์ในอุปกรณ์:

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
}

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;
}

จากนั้นส่งออบเจ็กต์ media.Image และ ค่าองศาการหมุนเป็น InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

Java

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

การใช้ URI ของไฟล์

วิธีสร้าง InputImage จาก URI ของไฟล์ แล้วส่งบริบทของแอปและ URI ของไฟล์ไปยัง InputImage.fromFilePath() วิธีนี้มีประโยชน์เมื่อคุณ ใช้ Intent ACTION_GET_CONTENT เพื่อแจ้งให้ผู้ใช้เลือก รูปภาพจากแอปแกลเลอรี

Kotlin

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

Java

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

กำลังใช้ByteBufferหรือByteArray

วิธีสร้าง InputImage จาก ByteBuffer หรือ ByteArray ให้คำนวณรูปภาพก่อน องศาการหมุนตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้สำหรับอินพุต media.Image จากนั้นสร้างออบเจ็กต์ InputImage พร้อมบัฟเฟอร์หรืออาร์เรย์ ร่วมกับรูปภาพ ความสูง ความกว้าง รูปแบบการเข้ารหัสสี และระดับการหมุน:

Kotlin

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

Java

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

กำลังใช้Bitmap

วิธีสร้าง InputImage จากออบเจ็กต์ Bitmap ให้ทำการประกาศต่อไปนี้

Kotlin

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)

Java

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

รูปภาพจะแสดงเป็นวัตถุ Bitmap ร่วมกับองศาการหมุน

3. ประมวลผลรูปภาพ

ส่งต่อออบเจ็กต์ InputImage ที่เตรียมไว้ไปยังเมธอด process ของ 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. รับผลการแบ่งกลุ่ม

ผลลัพธ์ที่ได้การแบ่งกลุ่มมีดังนี้

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();
  }
}

สำหรับตัวอย่างแบบเต็มของวิธีการใช้ผลการแบ่งกลุ่มลูกค้า โปรดดูที่ ตัวอย่างการเริ่มต้นอย่างรวดเร็ว ML Kit

เคล็ดลับในการปรับปรุงประสิทธิภาพ

คุณภาพของผลลัพธ์จะขึ้นอยู่กับคุณภาพของรูปภาพที่ป้อน ดังนี้

  • รูปภาพควรมีขนาดอย่างน้อย 256x256 พิกเซล เพื่อให้ ML Kit ได้ผลลัพธ์การแบ่งกลุ่มลูกค้าที่แม่นยำ
  • การโฟกัสของรูปภาพไม่ดีอาจส่งผลต่อความแม่นยำด้วย ถ้าคุณไม่ได้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ โปรดขอให้ผู้ใช้ถ่ายภาพอีกครั้ง

หากคุณต้องการใช้การแบ่งกลุ่มในแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ ให้ทำตามหลักเกณฑ์ต่อไปนี้เพื่อให้ได้อัตราเฟรมที่ดีที่สุด

  • ใช้ STREAM_MODE
  • ลองจับภาพที่ความละเอียดต่ำลง อย่างไรก็ตาม โปรดคำนึงถึงข้อกำหนดเกี่ยวกับขนาดรูปภาพของ API นี้ด้วย
  • ลองเปิดใช้ตัวเลือกมาสก์ขนาดดิบและรวมตรรกะการปรับขนาดทั้งหมดเข้าด้วยกัน ตัวอย่างเช่น แทนที่จะปล่อยให้ API ปรับขนาดมาสก์ใหม่ให้ตรงกับขนาดรูปภาพที่ป้อนก่อน แล้วจึงปรับขนาดอีกครั้งเพื่อให้ตรงกับขนาดมุมมองสำหรับจอแสดงผล ให้ขอมาสก์ขนาดดิบและรวมทั้ง 2 ขั้นตอนนี้เป็นขั้นตอนเดียว
  • หากคุณใช้แท็ก Camera หรือ camera2 API, รวมถึงควบคุมการเรียกไปที่ตัวตรวจจับ หากวิดีโอใหม่ เฟรมพร้อมใช้งานขณะที่ตัวตรวจจับกำลังทำงาน ให้วางเฟรม โปรดดู VisionProcessorBase ในแอปตัวอย่างการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วสำหรับตัวอย่าง
  • หากคุณใช้ CameraX API ตรวจสอบว่ากลยุทธ์ Backpressure เป็นค่าเริ่มต้น ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST วิธีนี้ช่วยให้มั่นใจว่าระบบจะส่งรูปภาพมาวิเคราะห์เพียงครั้งละ 1 รูป ถ้ารูปภาพเพิ่มเติมคือ ผลิตขณะที่เครื่องมือวิเคราะห์ไม่ว่าง ข้อมูลจะหายไปโดยอัตโนมัติและไม่ได้เข้าคิว เมื่อปิดการวิเคราะห์รูปภาพด้วยการเรียกใช้ ImageProxy.close() ระบบจะส่งรูปภาพล่าสุดถัดไป
  • หากคุณใช้เอาต์พุตของเครื่องมือตรวจจับเพื่อวางซ้อนกราฟิก รูปภาพอินพุต รับผลลัพธ์จาก ML Kit ก่อน จากนั้นจึงแสดงผลรูปภาพ ซ้อนทับในขั้นตอนเดียว การดำเนินการนี้จะแสดงผลบนพื้นผิวจอแสดงผล เพียงครั้งเดียวสำหรับเฟรมอินพุตแต่ละเฟรม โปรดดู CameraSourcePreview และ คลาส GraphicOverlay ในแอปตัวอย่างการเริ่มต้นอย่างรวดเร็วสำหรับตัวอย่าง
  • หากคุณใช้ Camera2 API ให้จับภาพใน ImageFormat.YUV_420_888 หากคุณใช้ Camera API รุ่นเก่า ให้จับภาพใน ImageFormat.NV21