Android'de ML Kit ile selfie segmentasyonu

ML Kit, selfie segmentasyonu için optimize edilmiş bir SDK sunar.

Selfie Segmenter öğeleri, derleme sırasında uygulamanıza statik olarak bağlıdır. Bu durum, uygulamanızın indirme boyutunu yaklaşık 4,5 MB artırır ve API gecikmesi Pixel'de ölçülen giriş resmi boyutuna bağlı olarak 25 ms. ile 65 ms. arasında değişir 5.

Deneyin

Başlamadan önce

  1. Proje düzeyindeki build.gradle dosyanıza, hem buildscript hem de allprojects bölümlerinize Google'ın Maven deposunu eklediğinizden emin olun.
  2. ML Kit Android kitaplıklarının bağımlılıklarını, modülünüzün uygulama düzeyindeki gradle dosyasına ekleyin. Bu dosya genellikle app/build.gradle türündedir:
dependencies {
  implementation 'com.google.mlkit:segmentation-selfie:16.0.0-beta6'
}

1. Segmenter örneği oluşturma

Segmenter seçenekleri

Bir görüntü üzerinde segmentasyon yapmak için önce aşağıdaki seçenekleri belirterek Segmenter öğesinin bir örneğini oluşturun.

Algılayıcı Modu

Segmenter, iki modda çalışır. Kullanım alanınıza uygun seçeneği seçtiğinizden emin olun.

STREAM_MODE (default)

Bu mod, video veya kameradan kare akışı gerçekleştirmek için tasarlanmıştır. Bu modda segmentleyici, daha yumuşak segmentasyon sonuçları döndürmek için önceki karelerden elde edilen sonuçlardan yararlanır.

SINGLE_IMAGE_MODE

Bu mod, alakalı olmayan tek resimler için tasarlanmıştır. Bu modda, segmentleyici her resmi kareler üzerinde yumuşatma olmadan bağımsız olarak işler.

Ham boyut maskesini etkinleştir

Segmenterden, model çıkış boyutuyla eşleşen işlenmemiş boyut maskesini döndürmesini ister.

İşlenmemiş maske boyutu (ör. 256x256) genellikle giriş resmi boyutundan küçüktür. Bu seçeneği etkinleştirirken maske boyutunu almak için lütfen SegmentationMask#getWidth() ve SegmentationMask#getHeight() çağrılarını yapın.

Bu seçenek belirtilmediğinde, segmentleyici ham maskeyi giriş resmi boyutuyla eşleşecek şekilde yeniden ölçeklendirir. Özelleştirilmiş yeniden ölçeklendirme mantığı uygulamak istiyorsanız veya kullanım alanınız için yeniden ölçeklendirme gerekmiyorsa bu seçeneği kullanabilirsiniz.

Segmenter seçeneklerini belirtin:

Kotlin

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

Java

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

Segmenter örneği oluşturun. Belirttiğiniz seçenekleri iletin:

Kotlin

val segmenter = Segmentation.getClient(options)

Java

Segmenter segmenter = Segmentation.getClient(options);

2. Giriş resmini hazırlama

Bir görüntüde segmentasyon gerçekleştirmek için InputImage nesnesi oluşturun bir Bitmap, media.Image, ByteBuffer, bayt dizisi veya için geçerlidir.

InputImage oluşturabilirsiniz her biri aşağıda açıklanmıştır.

media.Image kullanarak

InputImage oluşturmak için media.Image nesnesinden bir nesneden (örneğin, cihazın kamerasını, media.Image nesnesini ve resmin döndürme değeri InputImage.fromMediaImage() değerine ayarlanır.

URL'yi CameraX kitaplığı, OnImageCapturedListener ve ImageAnalysis.Analyzer sınıfları rotasyon değerini hesaplar sizin için.

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
          // ...
        }
    }
}

Resmin dönme derecesini sağlayan bir kamera kitaplığı kullanmıyorsanız cihazın dönüş derecesinden ve kameranın yönünden hesaplayabilir cihazdaki sensör:

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;
}

Ardından, media.Image nesnesini ve döndürme derecesi değerini InputImage.fromMediaImage() değerine ayarlayın:

Kotlin

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

Java

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

Dosya URI'si kullanarak

InputImage oluşturmak için uygulama bağlamını ve dosya URI'sini InputImage.fromFilePath(). Bu özellik, kullanıcıdan seçim yapmasını istemek için bir ACTION_GET_CONTENT niyeti kullanın galeri uygulamasından bir resim.

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 veya ByteArray kullanarak

InputImage oluşturmak için bir ByteBuffer veya ByteArray nesnesinden alıp almayacaksanız önce resmi hesaplayın media.Image girişi için daha önce açıklandığı gibi dönme derecesi. Ardından, arabellek veya diziyle InputImage nesnesini, bu resmin yükseklik, genişlik, renk kodlama biçimi ve döndürme derecesi:

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

Bitmap kullanarak

InputImage oluşturmak için Bitmap nesnesindeki şu bildirimi yapın:

Kotlin

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

Java

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

Resim, döndürme dereceleriyle birlikte bir Bitmap nesnesiyle temsil edilir.

3. Resmi işleyin

Hazırlanan InputImage nesnesini Segmenter öğesinin process yöntemine iletin.

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. Segmentasyon sonucunu alma

Segmentasyon sonucunu aşağıdaki gibi alabilirsiniz:

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();
  }
}

Segmentasyon sonuçlarının nasıl kullanılacağına dair tam bir örnek için lütfen ML Kit hızlı başlangıç örneği.

Performansı artırmaya yönelik ipuçları

Sonuçlarınızın kalitesi, giriş resminin kalitesine bağlıdır:

  • Makine Öğrenimi Kiti'nin doğru bir segmentasyon sonucu alabilmesi için görüntünün en az 256x256 piksel boyutunda olması gerekir.
  • Kötü bir resim odağı, doğruluğu da etkileyebilir. Kabul edilebilir sonuçlar almıyorsanız kullanıcıdan resmi yeniden çekmesini isteyin.

Segmentasyonu gerçek zamanlı bir uygulamada kullanmak istiyorsanız en iyi kare hızlarına ulaşmak için aşağıdaki yönergeleri uygulayın:

  • STREAM_MODE hesabını kullan.
  • Görüntüleri daha düşük çözünürlükte çekmeyi düşünün. Ancak bu API'nin resim boyutu şartlarını da göz önünde bulundurun.
  • Ham boyut maskesi seçeneğini etkinleştirip tüm yeniden ölçeklendirme mantığını bir arada kullanabilirsiniz. Örneğin, API'nin önce giriş resminizin boyutuyla eşleşmesi için maskeyi yeniden ölçeklendirmesine izin vermek yerine, ardından görüntülü reklam için görüntüleme boyutuyla eşleşecek şekilde tekrar ölçeklendirmek yerine ham boyut maskesini isteyin ve bu iki adımı tek bir adımda birleştirin.
  • URL'yi Camera veya camera2 API, algılayıcıya yapılan çağrıları kısıtlamaz. Yeni bir videoysa çerçeve, algılayıcı çalışırken kullanılabilir hale gelirse çerçeveyi bırakın. Bkz. Örnek için hızlı başlangıç örnek uygulamasındaki VisionProcessorBase sınıfı.
  • CameraX API'yi kullanıyorsanız karşı baskı stratejisinin varsayılan değerine ayarlandığından emin olun ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST) Bu, aynı anda yalnızca bir resmin analiz için gönderilmesini garanti eder. Daha fazla resim üretilirse analiz aracı meşgulken üretilirse otomatik olarak bırakılır ve teslimat. Analiz edilen resim, çağırarak kapatıldıktan sonra ImageProxy.close(), bir sonraki en son resim gönderilir.
  • Algılayıcının çıkışını, üzerine grafik yerleştirmek için giriş görüntüsünü kullanın, önce ML Kit'ten sonucu alın ve ardından görüntüyü oluşturun tek bir adımda yapabilirsiniz. Bu, görüntü yüzeyine oluşturulur her giriş karesi için yalnızca bir kez. Bkz. CameraSourcePreview ve Hızlı başlangıç örnek uygulamasındaki GraphicOverlay sınıflarına göz atın.
  • Camera2 API'sini kullanıyorsanız görüntüleri şurada yakalayın: ImageFormat.YUV_420_888 biçimindedir. Eski Kamera API'sini kullanıyorsanız görüntüleri şurada yakalayın: ImageFormat.NV21 biçimindedir.