Android'de ML Kit ile nesneleri algılama ve izleme

Art arda gelen video karelerindeki nesneleri algılamak ve takip etmek için ML Kit'i kullanabilirsiniz.

Bir resmi ML Kit'e ilettiğinizde, resimdeki beşe kadar nesneyi algılar konumla birlikte resimdeki her bir nesnenin konumunu da içerir. Şu yolda nesneleri algılarken: her nesnenin, nesneyi izlemek için kullanabileceğiniz benzersiz bir kimliği vardır her kareden kareye geçelim. İsterseniz genel nesneyi de etkinleştirebilirsiniz. geniş kategori tanımlarına sahip nesneleri etiketleyen bir modeldir.

Bu API, kullanımdan önce indirilmesi gereken, ayrı olarak hazırlanmış bir kitaplık kullanıyor. Görüntüleyin bu kılavuza göz atın.

Deneyin

• Örnek uygulamayı kullanarak bu API'nin örnek kullanımını inceleyin.
• Materyal Tasarım vitrinini görün uygulamasının uçtan uca uygulanmasına olanak tanır.

Başlamadan önce

Bu API, Android API düzeyi 21 veya sonraki bir sürümü gerektirir. Uygulamanızın derlemesinin dosyası, 21 veya daha yüksek bir minSdkVersion değeri kullanıyor.

1. Proje düzeyindeki build.gradle dosyanıza Google'ın Maven deposu hem buildscript hem de allprojects bölüm.
2. ML Kit Android kitaplıklarının bağımlılıklarını modülünüze uygulama düzeyinde gradle dosyası vardır. Bu genellikle app/build.gradle olan:

   dependencies {
     // ...
   
     implementation 'com.google.mlkit:object-detection:17.0.1'
   
   }
   

1. Nesne algılayıcıyı yapılandırma

Nesneleri algılamak ve izlemek için önce ObjectDetector örneği oluşturun ve isteğe bağlı olarak varsayılandır.

1. Nesne algılayıcıyı ObjectDetectorOptions nesne algılandı. Şunları değiştirebilirsiniz: Ayarlar:

   Nesne Algılayıcı Ayarları
   Algılama modu	STREAM_MODE (varsayılan) | SINGLE_IMAGE_MODE STREAM_MODE ürününde (varsayılan) nesne algılayıcısı çalışır düşük gecikme süresi vardır, ancak eksik sonuçlar oluşturabilir (ör. (belirtilmemiş sınırlayıcı kutular veya kategori etiketleri) yer alır. çağrılarına karşılık gelir. Ayrıca STREAM_MODE içinde, algılayıcı, nesnelere izleme kimlikleri atar. Bu kimlikleri çerçevelerde nesneleri izler. YouTube TV'yi izlemek istediğinizde veya veri işleme sırasında olduğu gibi düşük gecikmenin gerçek zamanlı video akışı sağlar. SINGLE_IMAGE_MODE işlevinde, nesne algılayıcısı nesnenin sınırlayıcı kutusu belirlendikten sonra sonuç elde edilir. Şu durumda: sınıflandırmayı da etkinleştirdiğinde sınırlayıcıdan sonra sonucu döndürür kutu ve kategori etiketi kullanılabilir. Sonuç olarak, algılama gecikmesi potansiyel olarak daha yüksektir. Ayrıca, SINGLE_IMAGE_MODE, izleme kimlikleri atanmadı. Tekliflerinizi otomatikleştirmek ve optimize etmek için bu modu kullanırsanız ve gecikmeyle uğraşmak istemezseniz kısmi sonuçlar sağlar.
   Birden çok nesneyi algılama ve izleme	false (varsayılan) | true Beş adede kadar veya yalnızca en fazla nesne algılayıp takip etme belirgin nesne (varsayılan).
   Nesneleri sınıflandırma	false (varsayılan) | true Algılanan nesnelerin genel kategorilerde sınıflandırılıp sınıflandırılmayacağı. Etkinleştirildiğinde, nesne algılayıcı, nesneleri şu kategoriler: moda ürünleri, gıda, ev eşyaları, yerler ve bitkiler.

   Nesne algılama ve izleme API'si, bu iki temel kullanım için optimize edilmiştir vakalar:

   • Kameradaki en belirgin nesnenin canlı algılanması ve takip edilmesi vizör.
   • Statik görüntüden birden fazla nesnenin algılanması.

   API'yi bu kullanım alanlarına göre yapılandırmak için:

   Kotlin

   // Live detection and tracking
   val options = ObjectDetectorOptions.Builder()
           .setDetectorMode(ObjectDetectorOptions.STREAM_MODE)
           .enableClassification()  // Optional
           .build()
   
   // Multiple object detection in static images
   val options = ObjectDetectorOptions.Builder()
           .setDetectorMode(ObjectDetectorOptions.SINGLE_IMAGE_MODE)
           .enableMultipleObjects()
           .enableClassification()  // Optional
           .build()

   Java

   // Live detection and tracking
   ObjectDetectorOptions options =
           new ObjectDetectorOptions.Builder()
                   .setDetectorMode(ObjectDetectorOptions.STREAM_MODE)
                   .enableClassification()  // Optional
                   .build();
   
   // Multiple object detection in static images
   ObjectDetectorOptions options =
           new ObjectDetectorOptions.Builder()
                   .setDetectorMode(ObjectDetectorOptions.SINGLE_IMAGE_MODE)
                   .enableMultipleObjects()
                   .enableClassification()  // Optional
                   .build();

2. ObjectDetector örneği alın:

   Kotlin

   val objectDetector = ObjectDetection.getClient(options)

   Java

   ObjectDetector objectDetector = ObjectDetection.getClient(options);

2. Giriş resmini hazırlama

Nesneleri algılamak ve izlemek için resimleri ObjectDetector cihazına iletin örneğin process() yöntemini kullanabilirsiniz.

Nesne algılayıcı, doğrudan bir Bitmap, NV21 ByteBuffer veya YUV_420_888 media.Image. Bu kaynaklardan bir InputImage oluşturma bunlardan birine doğrudan erişiminiz varsa önerilir. Bir Diğer kaynaklardan InputImage alındıysa dönüşümü biz hallederiz. ve daha az verimli olabilir.

Bir dizideki her bir video veya resim karesi için aşağıdakileri yapın:

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

Resmi process() yöntemine geçirin:

Kotlin

objectDetector.process(image)
    .addOnSuccessListener { detectedObjects ->
        // Task completed successfully
        // ...
    }
    .addOnFailureListener { e ->
        // Task failed with an exception
        // ...
    }

Java

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

Not: kullanıyorsanız CameraX API'sini kullanıyorsanız, işiniz bittiğinde ImageProxy API'yi kapattığınızdan emin olun. Örneğin,OnCompleteListenerTask process yöntemi. Bkz. Örnek için hızlı başlangıç örnek uygulamasındaki VisionProcessorBase sınıfını kullanın.

4. Algılanan nesneler hakkında bilgi alma

process() çağrısı başarılı olursa DetectedObject içeren bir liste yardımcı olur.

Not: Akış modunda, nesne algılayıcının 30 veya daha fazla kare sayısını artırır ve ilk kareyi algılamadan önce dokunun.

Her DetectedObject aşağıdaki özellikleri içerir:

Sınırlayıcı kutu	NesneninRect görüntüsüdür.
İzleme Kimliği	Nesneyi resimler arasında tanımlayan bir tam sayı. Boş değer: TEK_IMAGE_MODE.
Etiketler	Etiket açıklaması Etiketin metin açıklaması. Bu, sabit değerler PredefinedCategory içinde tanımlanır. Etiket dizini Desteklenen tüm etiketler arasından etiketin dizini sınıflandırıcıyı kullanın. Belirlenen tam sayı sabitlerinden biri olmalıdır. PredefinedCategory içinde. Etiket güveni Nesne sınıflandırmasının güven değeri.

Kotlin

for (detectedObject in detectedObjects) {
    val boundingBox = detectedObject.boundingBox
    val trackingId = detectedObject.trackingId
    for (label in detectedObject.labels) {
        val text = label.text
        if (PredefinedCategory.FOOD == text) {
            ...
        }
        val index = label.index
        if (PredefinedCategory.FOOD_INDEX == index) {
            ...
        }
        val confidence = label.confidence
    }
}

Java

// The list of detected objects contains one item if multiple
// object detection wasn't enabled.
for (DetectedObject detectedObject : detectedObjects) {
    Rect boundingBox = detectedObject.getBoundingBox();
    Integer trackingId = detectedObject.getTrackingId();
    for (Label label : detectedObject.getLabels()) {
        String text = label.getText();
        if (PredefinedCategory.FOOD.equals(text)) {
            ...
        }
        int index = label.getIndex();
        if (PredefinedCategory.FOOD_INDEX == index) {
            ...
        }
        float confidence = label.getConfidence();
    }
}

Mükemmel bir kullanıcı deneyimi sağlama

En iyi kullanıcı deneyimi için uygulamanızda aşağıdaki yönergelere uyun:

• Nesne algılama işleminin başarılı olması, nesnenin görsel karmaşıklığına bağlıdır. İçinde az sayıda görsel özelliği olan nesnelerin algılanması için kaplamaya başlar. Kullanıcılara şu konularda yol göstermeniz gerekir: algılamak istediğiniz tür nesnelerde iyi çalışan bir giriş yakalamanızı sağlar.
• Sınıflandırma kullanırken, düşmeyen nesneleri tespit etmek isterseniz desteklenen kategorilere ayırarak, bilinmeyen kullanıcılar için nesneler'i tıklayın.

Ayrıca, ML Kit Material Design vitrin uygulaması ve Materyal Tasarım Makine öğrenimi destekli özellikler koleksiyonu için kalıplar.

Performansı artırma

Nesne algılamayı gerçek zamanlı bir uygulamada kullanmak isterseniz aşağıdaki talimatları uygulayın:

• Akış modunu gerçek zamanlı bir uygulamada kullanırken birden fazla nesne algılama özelliği vardır. Bunun nedeni, çoğu cihaz yeterli kare hızı üretememesidir.

• İhtiyacınız yoksa sınıflandırmayı devre dışı bırakın.

• URL'yi Camera veya camera2 API, algılayıcıya yapılan çağrıları kısıtlamaz. Yeni bir video 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.