有了 ML Kit 數位墨水辨識功能,您就能辨識數位表面上以數百種語言寫成的文字,以及分類素描。
馬上試試
- 您可以試用範例應用程式,查看這個 API 的使用範例。
事前準備
在 Podfile 中納入下列 ML Kit 程式庫:
pod 'GoogleMLKit/DigitalInkRecognition', '3.2.0'
安裝或更新專案的 Pod 後,請使用
.xcworkspace
開啟 Xcode 專案,Xcode 13.2.1 以上版本支援 ML Kit。
您現在可以開始辨識 Ink
物件中的文字。
建立 Ink
物件
建構 Ink
物件的主要方式是在觸控螢幕上繪製。在 iOS 上,您可以使用 UIImageView 搭配觸控事件處理常式,在畫面上繪製筆觸,以及儲存筆劃的筆劃點,以便建構 Ink
物件。下列程式碼片段示範這個一般模式。如需更完整的範例,請參閱快速入門導覽課程應用程式,瞭解區分觸控事件處理、螢幕繪圖與筆劃資料管理。
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]; }
請注意,程式碼片段包含一個範例函式,用於將筆劃繪製到 UIImageView,因此請視需要根據應用程式進行調整。建議您在繪製線段時使用圓形大寫,這樣長度零段的部分就會繪製成一個點 (假設字母 i 中的點號)。每次輸入筆劃後,都會呼叫 doRecognition()
函式,其定義如下。
取得 DigitalInkRecognizer
的例項
如要執行辨識作業,我們必須將 Ink
物件傳遞至 DigitalInkRecognizer
執行個體。如要取得 DigitalInkRecognizer
例項,我們必須先下載所需語言的辨識工具模型,然後將模型載入 RAM。方法是使用下列程式碼片段,為求簡單起見,置於 viewDidLoad()
方法中並使用硬式編碼的語言名稱。請參閱快速入門導覽課程應用程式中的範例,瞭解如何向使用者顯示可用語言清單及下載所選語言。
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]; }
快速入門導覽課程應用程式包含其他程式碼,說明如何同時處理多個下載內容,以及如何透過處理完成通知判斷哪個下載作業成功。
辨識 Ink
物件
接下來,我們要來到 doRecognition()
函式,為求簡單,該函式是從 touchesEnded()
呼叫。在其他應用程式中,則可能希望僅在逾時後,或使用者按下按鈕觸發辨識時才能叫用辨識。
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]; }]; }
管理模型下載作業
我們已介紹如何下載辨識模型。下列程式碼片段說明如何檢查模型是否已下載完成,或刪除不再需要用來復原儲存空間的模型時。
檢查是否已下載模型
Swift
let model : DigitalInkRecognitionModel = ... let modelManager = ModelManager.modelManager() modelManager.isModelDownloaded(model)
Objective-C
MLKDigitalInkRecognitionModel *model = ...; MLKModelManager *modelManager = [MLKModelManager modelManager]; [modelManager isModelDownloaded:model];
刪除已下載的模型
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."); }]; }
提高文字辨識準確度的訣竅
文字辨識的準確度可能因語言而異。準確性也取決於寫作風格雖然數位墨水辨識經過訓練,能夠處理多種書寫風格,但結果可能會因使用者而異。
你可以透過以下幾種方式提高文字辨識工具的準確度。請注意,這些技巧並不適用於表情符號、自動繪圖和形狀的繪圖分類器。
寫作領域
許多應用程式都有明確定義的使用者輸入內容寫入區域。符號的意義有部分取決於其大小,相對於包含該符號的書寫區域大小。例如小寫或大寫英文字母「o」或「c」,以及逗號和正斜線之間的差。
告知辨識器能改善書寫區域的寬度和高度。不過,辨識工具會假設寫入區域只包含一行文字。如果實體寫入區域的範圍夠大,可讓使用者寫入兩行或更多行,則只要傳入高度預估的單行文字高度的 WriteArea,可能會獲得更好的結果。您傳遞至辨識工具的 WriteArea 物件不必與畫面上的實體寫入區域完全相符。在部分語言中,以這種方式變更 WriteArea 高度的效果較佳。
指定書寫區域時,請使用與筆劃座標相同的單位指定寬度和高度。x,y 座標引數沒有單位要求;API 會將所有單位正規化,因此唯一重要的是,筆劃的相對大小和位置。您可以隨意傳入座標,設定適合您的系統規模。
預先背景資訊
前後脈絡是指您要識別的 Ink
中筆劃前方的文字。您可以提供預先背景資訊,協助辨識工具。
舉例來說,草寫字母「n」和「u」往往是錯的。如果使用者已輸入部分字詞「arg」,可能會以系統辨識為「ument」或「nment」的筆劃繼續。指定預先結構定義「arg」可解決模稜兩可的情況,因為「引數」這個字詞可能比「引數」的可能性較高。
預先背景資訊也可協助辨識器辨識分行符號 (字詞之間的空格)。您可以輸入空格字元,但無法繪製一個字元。那麼,辨識器要如何判斷當一個字詞何時結束和下一個字的開始?如果使用者已經寫入「hello」並繼續輸入「world」,在沒有預先背景資訊的情況下,辨識器會傳回「world」字串。但是,如果您指定預先上下文「hello」,模型會傳回「 world」字串並加上前置空格,這是因為「helloworld」比「helloword」更為合理。
您應提供最長的預先背景資訊字串,最多 20 個半形字元 (包括空格)。如果字串較長,辨識器只會使用最後 20 個字元。
以下程式碼範例說明如何定義寫入區域,並使用 RecognitionContext
物件指定預先背景資訊。
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); }];
筆劃排序
辨識準確度會受到筆觸順序影響。辨識器會預期筆劃依照使用者自然書寫的順序發生,例如以由左至右表示英文。任何從這個模式出發的案例 (例如,從最後一個字詞開始寫英文句子),都會產生較不準確的結果。
另一個例子是,移除 Ink
中間的字詞,並替換為另一個字詞。修訂版本可能位於句子中間,但修訂版本的筆劃位於筆劃序列的結尾。在這種情況下,我們建議您將新寫入的字詞單獨傳送至 API,並使用您自己的邏輯將結果與先前的辨識合併。
處理模稜兩可的形狀
在某些情況下,提供給辨識工具的形狀意義不明確。舉例來說,極圓邊緣的矩形可以視為矩形或橢圓形。
處理這類不清楚的情況時,可以在有辨識分數時使用。只有形狀分類器才會提供分數。如果模型非常有信心,最佳結果的分數會遠優於第二個最佳成績。如果不確定,前兩項結果的分數將會接近。另請注意,形狀分類器會將整個 Ink
解讀為單一形狀。舉例來說,如果 Ink
包含一個矩形,而彼此相鄰的刪節號彼此相鄰,則辨識器可能會傳回另一個 (或完全不同的) 做為結果,因為單一辨識候選字詞無法代表兩個形狀。