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Riconoscimento dell'inchiostro digitale con ML Kit su iOS

Con il riconoscimento a inchiostro digitale di ML Kit, puoi riconoscere il testo scritto a mano su un superficie digitale in centinaia di lingue, oltre a classificare gli schizzi.

Prova

Prova l'app di esempio per per vedere un esempio di utilizzo di questa API.

Prima di iniziare

Includi le seguenti librerie di ML Kit nel podfile:

pod 'GoogleMLKit/DigitalInkRecognition', '3.2.0'

Dopo aver installato o aggiornato i pod del progetto, apri il progetto Xcode utilizzando .xcworkspace. ML Kit è supportato nella versione Xcode 13.2.1 o successive.

Ora puoi iniziare a riconoscere il testo negli oggetti Ink.

Crea un oggetto `Ink`

Il modo principale per creare un oggetto Ink è disegnarlo su un touchscreen. Su iOS, puoi utilizzare un componente UIImageView evento touch Gestori che disegnano i tratti sullo schermo e memorizzano anche i tratti punti da creare l'oggetto Ink. Questo pattern generale è dimostrato nel codice che segue snippet di codice. Consulta la guida rapida per un'app esempio più completo, che separa la gestione degli eventi touch, il disegno e la gestione dei dati relativi all'ictus.

Swift

@IBOutlet weak var mainImageView: UIImageView!
var kMillisecondsPerTimeInterval = 1000.0
var lastPoint = CGPoint.zero
private var strokes: [Stroke] = []
private var points: [StrokePoint] = []

func drawLine(from fromPoint: CGPoint, to toPoint: CGPoint) {
  UIGraphicsBeginImageContext(view.frame.size)
  guard let context = UIGraphicsGetCurrentContext() else {
    return
  }
  mainImageView.image?.draw(in: view.bounds)
  context.move(to: fromPoint)
  context.addLine(to: toPoint)
  context.setLineCap(.round)
  context.setBlendMode(.normal)
  context.setLineWidth(10.0)
  context.setStrokeColor(UIColor.white.cgColor)
  context.strokePath()
  mainImageView.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
  mainImageView.alpha = 1.0
  UIGraphicsEndImageContext()
}

override func touchesBegan(_ touches: Set, with event: UIEvent?) {
  guard let touch = touches.first else {
    return
  }
  lastPoint = touch.location(in: mainImageView)
  let t = touch.timestamp
  points = [StrokePoint.init(x: Float(lastPoint.x),
                             y: Float(lastPoint.y),
                             t: Int(t * kMillisecondsPerTimeInterval))]
  drawLine(from:lastPoint, to:lastPoint)
}

override func touchesMoved(_ touches: Set, with event: UIEvent?) {
  guard let touch = touches.first else {
    return
  }
  let currentPoint = touch.location(in: mainImageView)
  let t = touch.timestamp
  points.append(StrokePoint.init(x: Float(currentPoint.x),
                                 y: Float(currentPoint.y),
                                 t: Int(t * kMillisecondsPerTimeInterval)))
  drawLine(from: lastPoint, to: currentPoint)
  lastPoint = currentPoint
}

override func touchesEnded(_ touches: Set, with event: UIEvent?) {
  guard let touch = touches.first else {
    return
  }
  let currentPoint = touch.location(in: mainImageView)
  let t = touch.timestamp
  points.append(StrokePoint.init(x: Float(currentPoint.x),
                                 y: Float(currentPoint.y),
                                 t: Int(t * kMillisecondsPerTimeInterval)))
  drawLine(from: lastPoint, to: currentPoint)
  lastPoint = currentPoint
  strokes.append(Stroke.init(points: points))
  self.points = []
  doRecognition()
}

Objective-C

// Interface
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *mainImageView;
@property(nonatomic) CGPoint lastPoint;
@property(nonatomic) NSMutableArray *strokes;
@property(nonatomic) NSMutableArray *points;

// Implementations
static const double kMillisecondsPerTimeInterval = 1000.0;

- (void)drawLineFrom:(CGPoint)fromPoint to:(CGPoint)toPoint {
  UIGraphicsBeginImageContext(self.mainImageView.frame.size);
  [self.mainImageView.image drawInRect:CGRectMake(0, 0, self.mainImageView.frame.size.width,
                                                  self.mainImageView.frame.size.height)];
  CGContextMoveToPoint(UIGraphicsGetCurrentContext(), fromPoint.x, fromPoint.y);
  CGContextAddLineToPoint(UIGraphicsGetCurrentContext(), toPoint.x, toPoint.y);
  CGContextSetLineCap(UIGraphicsGetCurrentContext(), kCGLineCapRound);
  CGContextSetLineWidth(UIGraphicsGetCurrentContext(), 10.0);
  CGContextSetRGBStrokeColor(UIGraphicsGetCurrentContext(), 1, 1, 1, 1);
  CGContextSetBlendMode(UIGraphicsGetCurrentContext(), kCGBlendModeNormal);
  CGContextStrokePath(UIGraphicsGetCurrentContext());
  CGContextFlush(UIGraphicsGetCurrentContext());
  self.mainImageView.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
  UIGraphicsEndImageContext();
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event {
  UITouch *touch = [touches anyObject];
  self.lastPoint = [touch locationInView:self.mainImageView];
  NSTimeInterval time = [touch timestamp];
  self.points = [NSMutableArray array];
  [self.points addObject:[[MLKStrokePoint alloc] initWithX:self.lastPoint.x
                                                         y:self.lastPoint.y
                                                         t:time * kMillisecondsPerTimeInterval]];
  [self drawLineFrom:self.lastPoint to:self.lastPoint];
}

- (void)touchesMoved:(NSSet *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event {
  UITouch *touch = [touches anyObject];
  CGPoint currentPoint = [touch locationInView:self.mainImageView];
  NSTimeInterval time = [touch timestamp];
  [self.points addObject:[[MLKStrokePoint alloc] initWithX:currentPoint.x
                                                         y:currentPoint.y
                                                         t:time * kMillisecondsPerTimeInterval]];
  [self drawLineFrom:self.lastPoint to:currentPoint];
  self.lastPoint = currentPoint;
}

- (void)touchesEnded:(NSSet *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event {
  UITouch *touch = [touches anyObject];
  CGPoint currentPoint = [touch locationInView:self.mainImageView];
  NSTimeInterval time = [touch timestamp];
  [self.points addObject:[[MLKStrokePoint alloc] initWithX:currentPoint.x
                                                         y:currentPoint.y
                                                         t:time * kMillisecondsPerTimeInterval]];
  [self drawLineFrom:self.lastPoint to:currentPoint];
  self.lastPoint = currentPoint;
  if (self.strokes == nil) {
    self.strokes = [NSMutableArray array];
  }
  [self.strokes addObject:[[MLKStroke alloc] initWithPoints:self.points]];
  self.points = nil;
  [self doRecognition];
}

Tieni presente che lo snippet di codice include una funzione di esempio in cui inserire il tratto. UIImageView, che devono essere adattati in base alle esigenze della tua applicazione. È consigliabile utilizzare quando si disegnano segmenti di linea, in modo che quelli di lunghezza pari a zero disegnato come un punto (pensa al punto su una lettera minuscola i). doRecognition() viene richiamata dopo la scrittura di ogni tratto e viene definita di seguito.

Ottieni un'istanza di `DigitalInkRecognizer`

Per eseguire il riconoscimento dobbiamo passare l'oggetto Ink a un DigitalInkRecognizer istanza. Per ottenere l'istanza DigitalInkRecognizer, dobbiamo prima scaricare il modello di riconoscimento per il linguaggio desiderato per caricare il modello nella RAM. A questo scopo, puoi utilizzare il seguente codice che, per semplicità, viene inserito nel metodo viewDidLoad() e utilizza un il nome della lingua hardcoded. Consulta la guida rapida per un'app esempio di come mostrare all'utente l'elenco delle lingue disponibili e scaricare lingua selezionata.

Swift

override func viewDidLoad() {
  super.viewDidLoad()
  let languageTag = "en-US"
  let identifier = DigitalInkRecognitionModelIdentifier(forLanguageTag: languageTag)
  if identifier == nil {
    // no model was found or the language tag couldn't be parsed, handle error.
  }
  let model = DigitalInkRecognitionModel.init(modelIdentifier: identifier!)
  let modelManager = ModelManager.modelManager()
  let conditions = ModelDownloadConditions.init(allowsCellularAccess: true,
                                         allowsBackgroundDownloading: true)
  modelManager.download(model, conditions: conditions)
  // Get a recognizer for the language
  let options: DigitalInkRecognizerOptions = DigitalInkRecognizerOptions.init(model: model)
  recognizer = DigitalInkRecognizer.digitalInkRecognizer(options: options)
}

Objective-C

- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];
  NSString *languagetag = @"en-US";
  MLKDigitalInkRecognitionModelIdentifier *identifier =
      [MLKDigitalInkRecognitionModelIdentifier modelIdentifierForLanguageTag:languagetag];
  if (identifier == nil) {
    // no model was found or the language tag couldn't be parsed, handle error.
  }
  MLKDigitalInkRecognitionModel *model = [[MLKDigitalInkRecognitionModel alloc]
                                          initWithModelIdentifier:identifier];
  MLKModelManager *modelManager = [MLKModelManager modelManager];
  [modelManager downloadModel:model conditions:[[MLKModelDownloadConditions alloc]
                                                initWithAllowsCellularAccess:YES
                                                allowsBackgroundDownloading:YES]];
  MLKDigitalInkRecognizerOptions *options =
      [[MLKDigitalInkRecognizerOptions alloc] initWithModel:model];
  self.recognizer = [MLKDigitalInkRecognizer digitalInkRecognizerWithOptions:options];
}

Le app della guida rapida includono codice aggiuntivo che mostra come gestire download contemporaneamente e come stabilire quali download sono riusciti gestendo le notifiche di completamento.

Riconosci un oggetto `Ink`

Ora vediamo la funzione doRecognition(), che per semplicità è chiamata da touchesEnded(). In altre applicazioni si potrebbe voler richiamare il riconoscimento solo dopo un timeout o quando l'utente ha premuto un pulsante di riconoscimento dei volti delle celebrità basata su rigidi criteri di controllo.

Swift

func doRecognition() {
  let ink = Ink.init(strokes: strokes)
  recognizer.recognize(
    ink: ink,
    completion: {
      [unowned self]
      (result: DigitalInkRecognitionResult?, error: Error?) in
      var alertTitle = ""
      var alertText = ""
      if let result = result, let candidate = result.candidates.first {
        alertTitle = "I recognized this:"
        alertText = candidate.text
      } else {
        alertTitle = "I hit an error:"
        alertText = error!.localizedDescription
      }
      let alert = UIAlertController(title: alertTitle,
                                  message: alertText,
                           preferredStyle: UIAlertController.Style.alert)
      alert.addAction(UIAlertAction(title: "OK",
                                    style: UIAlertAction.Style.default,
                                  handler: nil))
      self.present(alert, animated: true, completion: nil)
    }
  )
}

Objective-C

- (void)doRecognition {
  MLKInk *ink = [[MLKInk alloc] initWithStrokes:self.strokes];
  __weak typeof(self) weakSelf = self;
  [self.recognizer
      recognizeInk:ink
        completion:^(MLKDigitalInkRecognitionResult *_Nullable result,
                     NSError *_Nullable error) {
    typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
    if (strongSelf == nil) {
      return;
    }
    NSString *alertTitle = nil;
    NSString *alertText = nil;
    if (result.candidates.count > 0) {
      alertTitle = @"I recognized this:";
      alertText = result.candidates[0].text;
    } else {
      alertTitle = @"I hit an error:";
      alertText = [error localizedDescription];
    }
    UIAlertController *alert =
        [UIAlertController alertControllerWithTitle:alertTitle
                                            message:alertText
                                     preferredStyle:UIAlertControllerStyleAlert];
    [alert addAction:[UIAlertAction actionWithTitle:@"OK"
                                              style:UIAlertActionStyleDefault
                                            handler:nil]];
    [strongSelf presentViewController:alert animated:YES completion:nil];
  }];
}

Gestione dei download dei modelli

Abbiamo già visto come scaricare un modello di riconoscimento. Il seguente codice Gli snippet spiegano come verificare se un modello è già stato scaricato. per eliminare un modello quando non è più necessario per recuperare spazio di archiviazione.

Controllare se un modello è già stato scaricato

Swift

let model : DigitalInkRecognitionModel = ...
let modelManager = ModelManager.modelManager()
modelManager.isModelDownloaded(model)

Objective-C

MLKDigitalInkRecognitionModel *model = ...;
MLKModelManager *modelManager = [MLKModelManager modelManager];
[modelManager isModelDownloaded:model];

Eliminare un modello scaricato

Swift

let model : DigitalInkRecognitionModel = ...
let modelManager = ModelManager.modelManager()

if modelManager.isModelDownloaded(model) {
  modelManager.deleteDownloadedModel(
    model!,
    completion: {
      error in
      if error != nil {
        // Handle error
        return
      }
      NSLog(@"Model deleted.");
    })
}

Objective-C

MLKDigitalInkRecognitionModel *model = ...;
MLKModelManager *modelManager = [MLKModelManager modelManager];

if ([self.modelManager isModelDownloaded:model]) {
  [self.modelManager deleteDownloadedModel:model
                                completion:^(NSError *_Nullable error) {
                                  if (error) {
                                    // Handle error.
                                    return;
                                  }
                                  NSLog(@"Model deleted.");
                                }];
}

Suggerimenti per migliorare la precisione del riconoscimento del testo

La precisione del riconoscimento del testo può variare a seconda della lingua. La precisione dipende anche sullo stile di scrittura. La funzione di riconoscimento inchiostro digitale è addestrata per gestire molti tipi di stili di scrittura, i risultati possono variare da utente a utente.

Di seguito sono riportati alcuni modi per migliorare la precisione di un riconoscimento del testo. Tieni presente che queste tecniche non si applica ai classificatori dei disegni per emoji, autoDraw e forme.

Area di scrittura

Molte applicazioni dispongono di un'area di scrittura ben definita per l'input dell'utente. Il significato di un simbolo è determinato parzialmente dalle sue dimensioni rispetto all'area di scrittura che lo contiene. Ad esempio, la differenza tra la lettera "o" e quella minuscola o "c" e una virgola rispetto a barra obliqua.

Indicare al riconoscimento la larghezza e l'altezza dell'area di scrittura può migliorare la precisione. Tuttavia, il riconoscimento presuppone che l'area di scrittura contenga solo una singola riga di testo. Se l'ordine fisico di scrittura sia abbastanza grande da consentire all'utente di scrivere due o più righe, la visualizzazione potrebbe risultati passando in un'area di scrittura con un'altezza che rappresenta la stima migliore dell'altezza di riga di testo singola. L'oggetto WriteArea che passi al riconoscimento non deve corrispondere esattamente con l'area di scrittura fisica sullo schermo. Modifica l'altezza dell'area di scrittura in questo modo funziona meglio in alcune lingue rispetto ad altre.

Quando specifichi l'area di scrittura, specifica la larghezza e l'altezza utilizzando le stesse unità del tratto coordinate. Gli argomenti delle coordinate x,y non hanno requisiti di unità: l'API normalizza tutti Unità di misura, perciò l'unica cosa che conta è la dimensione e la posizione relative dei tratti. Sei libero di passare le coordinate nella scala più adatta al tuo sistema.

Pre-contesto

Il pre-contesto è il testo che precede immediatamente i tratti nel Ink che gli utenti che tentano di riconoscere. Puoi aiutare il riconoscimento parlando del pre-contesto.

Ad esempio, le lettere corsie "n" e "u" spesso scambiati l'uno per l'altro. Se l'utente ha l'utente ha già inserito la parola parziale "arg", potrebbero continuare con tratti riconoscibili come "ument" o "nment". Specificare l'"arg" del pre-contesto risolve l'ambiguità, poiché la parola "argomento" è più probabile di "argnment".

Il pre-contesto può anche aiutare il riconoscimento a identificare le interruzioni di parola, ovvero gli spazi tra le parole. Puoi digita uno spazio ma non riesci a disegnarne uno, come fa un sistema di riconoscimento a determinare quando termina una parola e inizia la successiva? Se l'utente ha già scritto "hello" e continua con la parola scritta "world", senza pre-contesto il riconoscimento restituisce la stringa "world". Tuttavia, se specifichi pre-contesto "hello", il modello restituisce la stringa " mondiale", con uno spazio iniziale, poiché "hello mondo" ha più senso di "helloword".

Devi fornire la stringa di pre-contesto più lunga possibile, fino a 20 caratteri, tra cui: spazi di archiviazione. Se la stringa è più lunga, il riconoscimento utilizza solo gli ultimi 20 caratteri.

L'esempio di codice seguente mostra come definire un'area di scrittura e utilizzare un RecognitionContext oggetto per specificare il pre-contesto.

Swift

let ink: Ink = ...;
let recognizer: DigitalInkRecognizer =  ...;
let preContext: String = ...;
let writingArea = WritingArea.init(width: ..., height: ...);

let context: DigitalInkRecognitionContext.init(
    preContext: preContext,
    writingArea: writingArea);

recognizer.recognizeHandwriting(
  from: ink,
  context: context,
  completion: {
    (result: DigitalInkRecognitionResult?, error: Error?) in
    if let result = result, let candidate = result.candidates.first {
      NSLog("Recognized \(candidate.text)")
    } else {
      NSLog("Recognition error \(error)")
    }
  })

Objective-C

MLKInk *ink = ...;
MLKDigitalInkRecognizer *recognizer = ...;
NSString *preContext = ...;
MLKWritingArea *writingArea = [MLKWritingArea initWithWidth:...
                                              height:...];

MLKDigitalInkRecognitionContext *context = [MLKDigitalInkRecognitionContext
       initWithPreContext:preContext
       writingArea:writingArea];

[recognizer recognizeHandwritingFromInk:ink
            context:context
            completion:^(MLKDigitalInkRecognitionResult
                         *_Nullable result, NSError *_Nullable error) {
                               NSLog(@"Recognition result %@",
                                     result.candidates[0].text);
                         }];

Ordinazione tratto

La precisione del riconoscimento dipende dall'ordine dei tratti. I responsabili del riconoscimento si aspettano che avvengono nell'ordine in cui le persone scrivono in modo naturale; ad esempio da sinistra a destra per l'inglese. Qualsiasi caso che si discosta da questo schema, ad esempio scrivere una frase in inglese che inizia con l'ultima parola, fornisce risultati meno precisi.

Un altro esempio è quando una parola al centro di un Ink viene rimossa e sostituita un'altra parola. La revisione probabilmente si trova nel bel mezzo di una frase, ma i tratti relativi alla revisione si trovano alla fine della sequenza del tratto. In questo caso consigliamo di inviare la parola appena scritta separatamente all'API e di unire la il risultato con i riconoscimenti precedenti utilizzando la tua logica.

Gestire forme ambigue

Esistono casi in cui il significato della forma fornita al riconoscimento è ambiguo. Per Ad esempio, un rettangolo con bordi molto arrotondati può essere visto come un rettangolo o un'ellisse.

Questi casi non chiari possono essere gestiti utilizzando i punteggi di riconoscimento, se disponibili. Solo classificatori di forme forniscono punteggi. Se il modello è molto sicuro, il punteggio del miglior risultato sarà molto meglio del secondo migliore. In caso di incertezza, i punteggi dei primi due risultati essere vicini. Inoltre, tieni presente che i classificatori di forma interpretano l'intero Ink come un singola forma. Ad esempio, se Ink contiene un rettangolo e un'ellisse accanto a ogni il riconoscimento potrebbe restituire l'uno o l'altro (o qualcosa di completamente diverso) come poiché un singolo candidato al riconoscimento non può rappresentare due forme.

Riconoscimento dell'inchiostro digitale con ML Kit su iOS

Prova

Prima di iniziare

Crea un oggetto Ink

Swift

Objective-C

Ottieni un'istanza di DigitalInkRecognizer

Swift

Objective-C

Riconosci un oggetto Ink

Swift

Objective-C

Gestione dei download dei modelli

Controllare se un modello è già stato scaricato

Swift

Objective-C

Eliminare un modello scaricato

Swift

Objective-C

Suggerimenti per migliorare la precisione del riconoscimento del testo

Area di scrittura

Pre-contesto

Swift

Objective-C

Ordinazione tratto

Gestire forme ambigue

Crea un oggetto `Ink`

Ottieni un'istanza di `DigitalInkRecognizer`

Riconosci un oggetto `Ink`