ติดป้ายกำกับรูปภาพด้วยโมเดลที่ฝึกด้วย AutoML ใน Android
หลังจากฝึกโมเดลของคุณเองโดยใช้ AutoML Vision Edge แล้ว คุณจะใช้โมเดลดังกล่าวในแอปเพื่อติดป้ายกำกับรูปภาพได้ การผสานรวมโมเดลที่ฝึกจาก AutoML Vision Edge มี 2 วิธี ได้แก่ การรวมโมเดลโดยใส่ไว้ในโฟลเดอร์ชิ้นงานของแอป หรือดาวน์โหลดโมเดลจาก Firebase แบบไดนามิก| ตัวเลือกการรวมโมเดล | |
|---|---|
| รวมอยู่ในแอปของคุณ |
|
| โฮสต์ด้วย Firebase |
|
ลองเลย
- ลองใช้แอปตัวอย่างเพื่อดูตัวอย่างการใช้งาน API นี้
ก่อนเริ่มต้น
1. ในไฟล์build.gradle ระดับโปรเจ็กต์ ให้ตรวจสอบว่าได้รวมที่เก็บ Maven ของ Google ไว้ในทั้งส่วน buildscript และ allprojects2. เพิ่มทรัพยากร Dependency สำหรับไลบรารี Android ของ ML Kit ลงในไฟล์ Gradle ระดับแอปของโมดูล ซึ่งโดยปกติคือ
app/build.gradle
สำหรับการรวมโมเดลกับแอป ให้ทำดังนี้
dependencies {
// ...
// Image labeling feature with bundled automl model
implementation 'com.google.mlkit:image-labeling-automl:16.2.1'
}
linkFirebase ดังนี้
dependencies {
// ...
// Image labeling feature with automl model downloaded
// from firebase
implementation 'com.google.mlkit:image-labeling-automl:16.2.1'
implementation 'com.google.mlkit:linkfirebase:16.0.1'
}
1. โหลดโมเดล
กำหนดค่าแหล่งที่มาของโมเดลในเครื่อง
วิธีรวมโมเดลไว้กับแอป1. แตกโมเดลและข้อมูลเมตาจากไฟล์เก็บถาวรแบบ ZIP ที่ดาวน์โหลดจากคอนโซล Firebase เราขอแนะนำให้คุณใช้ไฟล์ตามที่ดาวน์โหลดมาโดยไม่มีการแก้ไข (รวมถึงชื่อไฟล์)
2. รวมโมเดลและไฟล์ข้อมูลเมตาไว้ในแพ็กเกจแอป โดยทำดังนี้
ก. หากไม่มีโฟลเดอร์ชิ้นงานในโปรเจ็กต์ ให้สร้างขึ้นโดยคลิกขวาที่โฟลเดอร์
app/ แล้วคลิกใหม่ > โฟลเดอร์ > โฟลเดอร์ชิ้นงานข. สร้างโฟลเดอร์ย่อยในโฟลเดอร์ชิ้นงานเพื่อเก็บไฟล์โมเดล
ค. คัดลอกไฟล์
model.tflite, dict.txt และ manifest.json ไปยังโฟลเดอร์ย่อย (ทั้ง 3 ไฟล์ต้องอยู่ในโฟลเดอร์เดียวกัน)3. เพิ่มโค้ดต่อไปนี้ลงในไฟล์
build.gradle ของแอปเพื่อให้แน่ใจว่า Gradle จะไม่บีบอัดไฟล์โมเดลเมื่อสร้างแอป
android {
// ...
aaptOptions {
noCompress "tflite"
}
}
หมายเหตุ: ตั้งแต่ปลั๊กอิน Android Gradle เวอร์ชัน 4.1 เป็นต้นไป ระบบจะเพิ่ม .tflite ลงในรายการ noCompress โดยค่าเริ่มต้น และไม่จำเป็นต้องใช้โค้ดด้านบนอีกต่อไป
4. สร้างออบเจ็กต์
LocalModel โดยระบุเส้นทางไปยังไฟล์ Manifest ของโมเดล ดังนี้
Kotlin
val localModel = AutoMLImageLabelerLocalModel.Builder() .setAssetFilePath("manifest.json") // or .setAbsoluteFilePath(absolute file path to manifest file) .build()
Java
AutoMLImageLabelerLocalModel localModel = new AutoMLImageLabelerLocalModel.Builder() .setAssetFilePath("manifest.json") // or .setAbsoluteFilePath(absolute file path to manifest file) .build();
กำหนดค่าแหล่งที่มาของโมเดลที่โฮสต์ใน Firebase
หากต้องการใช้โมเดลที่โฮสต์จากระยะไกล ให้สร้างออบเจ็กต์ RemoteModel โดยระบุชื่อที่คุณกำหนดให้กับโมเดลเมื่อเผยแพร่ ดังนี้
Kotlin
// Specify the name you assigned in the Firebase console. val remoteModel = AutoMLImageLabelerRemoteModel.Builder("your_model_name").build()
Java
// Specify the name you assigned in the Firebase console. AutoMLImageLabelerRemoteModel remoteModel = new AutoMLImageLabelerRemoteModel.Builder("your_model_name").build();
จากนั้นเริ่มงานดาวน์โหลดโมเดล โดยระบุเงื่อนไขที่คุณต้องการอนุญาตให้ดาวน์โหลด หากโมเดลไม่ได้อยู่ในอุปกรณ์ หรือหากมีโมเดลเวอร์ชันใหม่กว่า งานจะดาวน์โหลดโมเดลจาก Firebase แบบอะซิงโครนัส ดังนี้
Kotlin
val downloadConditions = DownloadConditions.Builder() .requireWifi() .build() RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, downloadConditions) .addOnSuccessListener { // Success. }
Java
DownloadConditions downloadConditions = new DownloadConditions.Builder() .requireWifi() .build(); RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, downloadConditions) .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener() { @Override public void onSuccess(@NonNull Task task) { // Success. } });
แอปจำนวนมากเริ่มงานดาวน์โหลดในโค้ดการเริ่มต้น แต่คุณสามารถทำได้ทุกเมื่อก่อนที่จะต้องใช้โมเดล
สร้างเครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพจากโมเดลของคุณ
หลังจากกำหนดค่าแหล่งที่มาของโมเดลแล้ว ให้สร้างออบเจ็กต์ ImageLabeler จากแหล่งที่มาแหล่งใดแหล่งหนึ่ง
หากคุณมีเฉพาะโมเดลที่รวมอยู่ในเครื่อง ให้สร้างเครื่องมือติดป้ายกำกับจากออบเจ็กต์ AutoMLImageLabelerLocalModel และกำหนดค่าเกณฑ์คะแนนความเชื่อมั่นที่ต้องการ (ดูประเมินโมเดล)
Kotlin
val autoMLImageLabelerOptions = AutoMLImageLabelerOptions.Builder(localModel) .setConfidenceThreshold(0) // Evaluate your model in the Firebase console // to determine an appropriate value. .build() val labeler = ImageLabeling.getClient(autoMLImageLabelerOptions)
Java
AutoMLImageLabelerOptions autoMLImageLabelerOptions = new AutoMLImageLabelerOptions.Builder(localModel) .setConfidenceThreshold(0.0f) // Evaluate your model in the Firebase console // to determine an appropriate value. .build(); ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(autoMLImageLabelerOptions)
หากคุณมีโมเดลที่โฮสต์จากระยะไกล คุณจะต้องตรวจสอบว่าได้ดาวน์โหลดโมเดลดังกล่าวก่อนที่จะเรียกใช้ คุณตรวจสอบสถานะของงานดาวน์โหลดโมเดลได้โดยใช้เมธอด isModelDownloaded() ของเครื่องมือจัดการโมเดล
แม้ว่าคุณจะต้องยืนยันเรื่องนี้ก่อนเรียกใช้เครื่องมือติดป้ายกำกับเท่านั้น แต่หากคุณมีทั้งโมเดลที่โฮสต์จากระยะไกลและโมเดลที่รวมอยู่ในเครื่อง การตรวจสอบนี้อาจเหมาะสมเมื่อสร้างอินสแตนซ์เครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพ โดยสร้างเครื่องมือติดป้ายกำกับจากโมเดลระยะไกลหากดาวน์โหลดแล้ว และจากโมเดลในเครื่องหากยังไม่ได้ดาวน์โหลด
Kotlin
RemoteModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel) .addOnSuccessListener { isDownloaded -> val optionsBuilder = if (isDownloaded) { AutoMLImageLabelerOptions.Builder(remoteModel) } else { AutoMLImageLabelerOptions.Builder(localModel) } // Evaluate your model in the Firebase console to determine an appropriate threshold. val options = optionsBuilder.setConfidenceThreshold(0.0f).build() val labeler = ImageLabeling.getClient(options) }
Java
RemoteModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel) .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener() { @Override public void onSuccess(Boolean isDownloaded) { AutoMLImageLabelerOptions.Builder optionsBuilder; if (isDownloaded) { optionsBuilder = new AutoMLImageLabelerOptions.Builder(remoteModel); } else { optionsBuilder = new AutoMLImageLabelerOptions.Builder(localModel); } AutoMLImageLabelerOptions options = optionsBuilder .setConfidenceThreshold(0.0f) // Evaluate your model in the Firebase console // to determine an appropriate threshold. .build(); ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(options); } });
หากมีเฉพาะโมเดลที่โฮสต์จากระยะไกล คุณควรปิดใช้ฟังก์ชันการทำงานที่เกี่ยวข้องกับโมเดล เช่น ปิดใช้หรือซ่อนส่วนหนึ่งของ UI จนกว่าจะยืนยันว่าได้ดาวน์โหลดโมเดลแล้ว โดยแนบ Listener กับเมธอด download() ของเครื่องมือจัดการโมเดล ดังนี้
Kotlin
RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, conditions) .addOnSuccessListener { // Download complete. Depending on your app, you could enable the ML // feature, or switch from the local model to the remote model, etc. }
Java
RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, conditions) .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener() { @Override public void onSuccess(Void v) { // Download complete. Depending on your app, you could enable // the ML feature, or switch from the local model to the remote // model, etc. } });
2. เตรียมรูปภาพอินพุต
จากนั้นสร้างออบเจ็กต์ InputImage จากรูปภาพแต่ละรูปที่ต้องการติดป้ายกำกับ เครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพจะทำงานเร็วที่สุดเมื่อคุณใช้ Bitmap หรือหากใช้ camera2 API ให้ใช้ YUV_420_888 media.Image ซึ่งเป็นรูปแบบที่แนะนำหากเป็นไปได้
คุณสร้างออบเจ็กต์ InputImage จากแหล่งที่มาต่างๆ ได้ โดยแต่ละแหล่งที่มาจะอธิบายไว้ด้านล่าง
การใช้ media.Image
หากต้องการสร้างออบเจ็กต์ InputImage จากออบเจ็กต์ media.Image เช่น เมื่อคุณจับภาพจากกล้องของอุปกรณ์ ให้ส่งออบเจ็กต์ media.Image และการหมุนของรูปภาพไปยัง InputImage.fromMediaImage()
หากคุณใช้ไลบรารี
CameraX คลาส OnImageCapturedListener และ ImageAnalysis.Analyzer จะคำนวณค่าการหมุนให้คุณ
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 // ... } } }
หากไม่ได้ใช้คลังภาพของกล้องที่ให้องศาการหมุนของรูปภาพ คุณสามารถคำนวณองศาการหมุนของรูปภาพได้จากองศาการหมุนของอุปกรณ์และการวางแนวของเซ็นเซอร์กล้องในอุปกรณ์ ดังนี้
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 และค่าองศาการหมุนไปยัง InputImage.fromMediaImage() ดังนี้
Kotlin
val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)
Java
InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
การใช้ URI ของไฟล์
หากต้องการสร้างออบเจ็กต์ InputImage จาก URI ของไฟล์ ให้ส่งบริบทของแอปและ URI ของไฟล์ไปยัง InputImage.fromFilePath() ซึ่งจะมีประโยชน์เมื่อคุณใช้ Intent ACTION_GET_CONTENT เพื่อแจ้งให้ผู้ใช้เลือกรูปภาพจากแอปแกลเลอรี
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(); }
การใช้ ByteBuffer หรือ ByteArray
หากต้องการสร้างออบเจ็กต์ InputImage จาก ByteBuffer หรือ ByteArray ให้คำนวณองศาการหมุนรูปภาพตามที่อธิบายไว้ก่อนหน้านี้สำหรับอินพุต media.Image
จากนั้นสร้างออบเจ็กต์ InputImage ด้วยบัฟเฟอร์หรืออาร์เรย์ พร้อมกับความสูง ความกว้าง รูปแบบการเข้ารหัสสี และองศาการหมุนของรูปภาพ
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 );
การใช้ Bitmap
หากต้องการสร้างออบเจ็กต์ InputImage จากออบเจ็กต์ Bitmap ให้ประกาศดังนี้
Kotlin
val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)
Java
InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);
รูปภาพจะแสดงด้วยออบเจ็กต์ Bitmap พร้อมกับองศาการหมุน
3. เรียกใช้เครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพ
หากต้องการติดป้ายกำกับวัตถุในรูปภาพ ให้ส่งออบเจ็กต์image ไปยังเมธอด process() ของ ImageLabeler
Kotlin
labeler.process(image) .addOnSuccessListener { labels -> // Task completed successfully // ... } .addOnFailureListener { e -> // Task failed with an exception // ... }
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 // ... } });
4. ดูข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่ติดป้ายกำกับ
หากการดำเนินการติดป้ายกำกับรูปภาพสำเร็จ ระบบจะส่งรายการออบเจ็กต์ ImageLabel ไปยัง Listener ที่สำเร็จ ออบเจ็กต์ ImageLabel แต่ละรายการจะแสดงสิ่งที่ติดป้ายกำกับไว้ในรูปภาพ คุณสามารถดูคำอธิบายข้อความของป้ายกำกับแต่ละรายการ คะแนนความเชื่อมั่นของการจับคู่ และดัชนีของการจับคู่
เช่น
Kotlin
for (label in labels) { val text = label.text val confidence = label.confidence val index = label.index }
Java
for (ImageLabel label : labels) { String text = label.getText(); float confidence = label.getConfidence(); int index = label.getIndex(); }
เคล็ดลับในการปรับปรุงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์
หากต้องการติดป้ายกำกับรูปภาพในแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ ให้ทำตามหลักเกณฑ์ต่อไปนี้เพื่อให้ได้อัตราเฟรมที่ดีที่สุด
- หากคุณใช้ API
Cameraหรือcamera2ให้จำกัดการเรียกใช้เครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพ หากเฟรมวิดีโอใหม่พร้อมใช้งานขณะที่เครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพกำลังทำงานอยู่ ให้ทิ้งเฟรมนั้น ดูตัวอย่างคลาสVisionProcessorBaseในแอปตัวอย่างการเริ่มต้นใช้งานด่วน - หากคุณใช้
CameraXAPI โปรดตรวจสอบว่าได้ตั้งค่ากลยุทธ์ Backpressure เป็นค่าเริ่มต้นImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATESTแล้ว วิธีนี้ช่วยรับประกันว่าจะมีการส่งรูปภาพเพียงรูปเดียวเพื่อวิเคราะห์ในแต่ละครั้ง หากมีการสร้างรูปภาพเพิ่มเติมเมื่อเครื่องมือวิเคราะห์ไม่ว่าง ระบบจะทิ้งรูปภาพเหล่านั้นโดยอัตโนมัติและไม่จัดคิวเพื่อส่ง เมื่อรูปภาพที่วิเคราะห์ถูกปิดโดยการเรียกใช้ ImageProxy.close() ระบบจะส่งรูปภาพล่าสุดถัดไป - หากคุณใช้เอาต์พุตของเครื่องมือติดป้ายกำกับรูปภาพเพื่อวางซ้อนกราฟิกบนรูปภาพอินพุต ให้รับผลลัพธ์จาก ML Kit ก่อน จากนั้นจึงแสดงผลรูปภาพและการวางซ้อนในขั้นตอนเดียว ซึ่งจะแสดงผลบนพื้นผิวการแสดงผลเพียงครั้งเดียวสำหรับเฟรมอินพุตแต่ละเฟรม ดูตัวอย่างคลาส
CameraSourcePreviewและGraphicOverlayในแอปตัวอย่างที่เริ่มต้นใช้งานด่วน - หากคุณใช้ Camera2 API ให้จับภาพในรูปแบบ
ImageFormat.YUV_420_888หากคุณใช้ Camera API เวอร์ชันเก่า ให้จับภาพในรูปแบบImageFormat.NV21