Bilder mit ML Kit unter Android mit Labels versehen

Sie können ML Kit verwenden, um in einem Bild erkannte Objekte mit Labels zu versehen. Das in ML Kit enthaltene Standardmodell unterstützt über 400 verschiedene Labels.

Diese API ist entweder über eine entbündelte Bibliothek, die vor der Verwendung heruntergeladen werden muss, oder über eine gebündelte Bibliothek verfügbar, mit der die App-Größe erhöht wird. Weitere Informationen zu den Unterschieden zwischen den beiden Installationsoptionen finden Sie in dieser Anleitung.

Feature	Nicht gebündelt	Gebündelt
Implementierung	Das Modell wird dynamisch über die Google Play-Dienste heruntergeladen.	Das Modell ist bei der Erstellung statisch mit Ihrem verknüpft.
App-Größe	Die Größe wurde um etwa 200 KB erhöht.	Die Größe wird um etwa 5,7 MB erhöht.
Initialisierungszeit	Vor der ersten Verwendung kann es möglicherweise etwas dauern, bis das Modell heruntergeladen wurde.	Modell ist sofort verfügbar

Ausprobieren

• Probieren Sie die Beispiel-App aus, um sich ein Anwendungsbeispiel für diese API anzusehen.

Hinweis

Für diese API ist Android API-Level 21 oder höher erforderlich. Achten Sie darauf, dass die Build-Datei Ihrer Anwendung einen minSdkVersion-Wert von 21 oder höher verwendet.

1. In der Datei build.gradle auf Projektebene muss das Maven-Repository von Google in den Abschnitten buildscript und allprojects enthalten sein.

2. Fügen Sie die Abhängigkeiten für die ML Kit-Android-Bibliotheken in die Gradle-Datei auf App-Ebene Ihres Moduls ein, die normalerweise app/build.gradle ist. Wählen Sie je nach Ihren Anforderungen eine der folgenden Abhängigkeiten aus:

   So bündeln Sie das Modell mit Ihrer App:

   dependencies {
     // ...
     // Use this dependency to bundle the model with your app
     implementation 'com.google.mlkit:image-labeling:17.0.8'
   }
   

   Verwendung des Modells in den Google Play-Diensten:

   dependencies {
     // ...
     // Use this dependency to use the dynamically downloaded model in Google Play Services
     implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-image-labeling:16.0.8'
   }
   

3. Wenn Sie das Modell in den Google Play-Diensten verwenden möchten, können Sie Ihre App so konfigurieren, dass das Modell nach der Installation der App aus dem Play Store automatisch auf das Gerät heruntergeladen wird. Füge dazu der Datei AndroidManifest.xml deiner App die folgende Deklaration hinzu:

   <application ...>
         ...
         <meta-data
             android:name="com.google.mlkit.vision.DEPENDENCIES"
             android:value="ica" >
         <!-- To use multiple models: android:value="ica,model2,model3" -->
   </application>
   

   Sie können die Modellverfügbarkeit auch explizit prüfen und einen Download über die ModuleInstallClient API der Google Play-Dienste anfordern.

   Wenn Sie weder Modelldownloads bei der Installation aktivieren noch einen expliziten Download anfordern, wird das Modell beim ersten Ausführen des Labelerstellers heruntergeladen. Anfragen, die Sie vor Abschluss des Downloads stellen, führen zu keinen Ergebnissen.

Jetzt können Sie den Bildern Labels hinzufügen.

1. Eingabebild vorbereiten

Erstellen Sie ein InputImage-Objekt aus Ihrem Bild. Der Bildlabelersteller wird am schnellsten ausgeführt, wenn Sie Bitmap oder, wenn Sie die camera2 API verwenden, ein YUV_420_888-media.Image verwenden, was nach Möglichkeit empfohlen wird.

Sie können ein InputImage-Objekt aus verschiedenen Quellen erstellen, die unten erläutert werden.

Mit einem media.Image

Wenn du ein InputImage-Objekt aus einem media.Image-Objekt erstellen möchtest, z. B. wenn du ein Bild mit der Kamera eines Geräts aufnimmst, übergib das media.Image-Objekt und die Drehung des Bildes an InputImage.fromMediaImage().

Wenn Sie die Bibliothek CameraX verwenden, berechnen die Klassen OnImageCapturedListener und ImageAnalysis.Analyzer den Rotationswert für Sie.

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
          // ...
        }
    }
}

Wenn du keine Kamerabibliothek verwendest, die dir den Drehungsgrad des Bildes liefert, kannst du ihn aus dem Drehungsgrad des Geräts und der Ausrichtung des Kamerasensors im Gerät berechnen:

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;
}

Übergeben Sie dann das media.Image-Objekt und den Wert für den Rotationsgrad an InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

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

Java

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

Datei-URI verwenden

Wenn Sie ein InputImage-Objekt aus einem Datei-URI erstellen möchten, übergeben Sie den Anwendungskontext und den Datei-URI an InputImage.fromFilePath(). Das ist nützlich, wenn Sie den Intent ACTION_GET_CONTENT verwenden, um den Nutzer aufzufordern, ein Bild aus seiner Galerie-App auszuwählen.

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 oder ByteArray verwenden

Um ein InputImage-Objekt aus ByteBuffer oder ByteArray zu erstellen, berechnen Sie zuerst den Bilddrehungsgrad, wie zuvor für die media.Image-Eingabe beschrieben. Erstellen Sie dann das InputImage-Objekt mit dem Zwischenspeicher oder Array, zusammen mit Höhe, Breite, Farbcodierungsformat und Drehungsgrad:

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

Mit einem Bitmap

Um ein InputImage-Objekt aus einem Bitmap-Objekt zu erstellen, deklariere Folgendes:

Kotlin

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

Java

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

Das Bild wird durch ein Bitmap-Objekt in Verbindung mit Drehungsgrad dargestellt.

2. Labelersteller für Images konfigurieren und ausführen

Wenn Sie Objekte in einem Bild mit einem Label versehen möchten, übergeben Sie das Objekt InputImage an die Methode process von ImageLabeler.

1. Rufen Sie zuerst eine Instanz von ImageLabeler ab.

   Wenn Sie den Labelersteller für Bilder auf dem Gerät verwenden möchten, geben Sie Folgendes an:

Kotlin

// To use default options:
val labeler = ImageLabeling.getClient(ImageLabelerOptions.DEFAULT_OPTIONS)

// Or, to set the minimum confidence required:
// val options = ImageLabelerOptions.Builder()
//     .setConfidenceThreshold(0.7f)
//     .build()
// val labeler = ImageLabeling.getClient(options)
ImageLabelingActivity.kt

Java

// To use default options:
ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(ImageLabelerOptions.DEFAULT_OPTIONS);

// Or, to set the minimum confidence required:
// ImageLabelerOptions options =
//     new ImageLabelerOptions.Builder()
//         .setConfidenceThreshold(0.7f)
//         .build();
// ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(options);
ImageLabelingActivity.java

1. Übergeben Sie dann das Bild an die Methode process():

Kotlin

labeler.process(image)
        .addOnSuccessListener { labels ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // ...
        }
ImageLabelingActivity.kt

Java

labeler.process(image)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<List<ImageLabel>>() {
            @Override
            public void onSuccess(List<ImageLabel> labels) {
                // Task completed successfully
                // ...
            }
        })
        .addOnFailureListener(new OnFailureListener() {
            @Override
            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                // Task failed with an exception
                // ...
            }
        });
ImageLabelingActivity.java

Hinweis: Wenn Sie die CameraX API verwenden, müssen Sie die ImageProxy schließen, wenn Sie sie nicht mehr benötigen. Fügen Sie dazu beispielsweise dem Task-Objekt, das von der Methode process zurückgegeben wird, ein OnCompleteListener hinzu. Ein Beispiel finden Sie in der Kurzanleitung VisionProcessorBase in der Beispielanwendung.

3. Informationen zu Objekten mit Label abrufen

Wenn der Vorgang zur Labelerstellung für Bilder erfolgreich ist, wird eine Liste von ImageLabel-Objekten an den Erfolgs-Listener übergeben. Jedes ImageLabel-Objekt repräsentiert etwas, das im Bild mit einem Label versehen wurde. Das Basismodell unterstützt über 400 verschiedene Labels. Sie können die Textbeschreibung jedes Labels, den Index unter allen vom Modell unterstützten Labels und den Konfidenzwert der Übereinstimmung abrufen. Beispiel:

Kotlin

for (label in labels) {
    val text = label.text
    val confidence = label.confidence
    val index = label.index
}
ImageLabelingActivity.kt

Java

for (ImageLabel label : labels) {
    String text = label.getText();
    float confidence = label.getConfidence();
    int index = label.getIndex();
}
ImageLabelingActivity.java

Tipps zum Verbessern der Leistung in Echtzeit

Wenn du Bilder in einer Echtzeitanwendung mit Labels versehen möchtest, beachte die folgenden Richtlinien, um die besten Framerates zu erzielen:

• Wenn Sie die Camera oder camera2 API verwenden, drosseln Sie Aufrufe an den Labelersteller für Bilder. Wenn ein neuer Videoframe verfügbar wird, während der Bildlabelersteller ausgeführt wird, lassen Sie den Frame fallen. Ein Beispiel finden Sie in der VisionProcessorBase-Klasse in der Beispielanwendung im Schnellstart.
• Wenn Sie die CameraX API verwenden, muss die Rückstaustrategie auf den Standardwert ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST gesetzt sein. Dadurch wird garantiert, dass jeweils nur ein Bild zur Analyse geliefert wird. Wenn mehr Bilder erzeugt werden, während das Analysegerät ausgelastet ist, werden diese automatisch verworfen und nicht in die Warteschlange für die Übermittlung eingereiht. Sobald das analysierte Bild durch Aufrufen von ImageProxy.close() geschlossen wurde, wird das nächste aktuelle Bild geliefert.
• Wenn Sie die Ausgabe des Bildlabelerstellers verwenden, um Grafiken über das Eingabebild einzublenden, rufen Sie zuerst das Ergebnis aus ML Kit ab und rendern und Overlay dann in einem Schritt. Dadurch wird die Anzeigeoberfläche für jeden Eingabeframe nur einmal gerendert. Ein Beispiel finden Sie in der Kurzanleitung unter den Klassen CameraSourcePreview und GraphicOverlay.
• Wenn du die Camera2 API verwendest, nimm Bilder im ImageFormat.YUV_420_888-Format auf. Wenn du die ältere Camera API verwendest, nimm Bilder im ImageFormat.NV21-Format auf.