تقسیم‌بندی سلفی با ML Kit در اندروید

ML Kit یک SDK بهینه‌سازی شده برای تقسیم‌بندی سلفی فراهم می‌کند.

دارایی های Selfie Segmenter به صورت ایستا به برنامه شما در زمان ساخت مرتبط هستند. این کار اندازه دانلود برنامه شما را حدود 4.5 مگابایت افزایش می‌دهد و تأخیر API می‌تواند از 25 میلی‌ثانیه تا 65 میلی‌ثانیه بسته به اندازه تصویر ورودی، همانطور که در پیکسل 4 اندازه‌گیری می‌شود، متفاوت باشد.

آن را امتحان کنید

قبل از اینکه شروع کنی

  1. در فایل build.gradle در سطح پروژه خود، مطمئن شوید که مخزن Maven Google را در هر دو بخش buildscript و allprojects خود قرار دهید.
  2. وابستگی های کتابخانه های اندروید ML Kit را به فایل gradle سطح برنامه ماژول خود اضافه کنید، که معمولا app/build.gradle :
dependencies {
  implementation 'com.google.mlkit:segmentation-selfie:16.0.0-beta4'
}

1. یک نمونه از Segmenter ایجاد کنید

گزینه های بخش بندی

برای انجام تقسیم بندی روی یک تصویر، ابتدا با تعیین گزینه های زیر یک نمونه از Segmenter ایجاد کنید.

حالت آشکارساز

Segmenter در دو حالت عمل می کند. مطمئن شوید که موردی را انتخاب می کنید که با مورد استفاده شما مطابقت دارد.

STREAM_MODE (default)

این حالت برای پخش فریم ها از فیلم یا دوربین طراحی شده است. در این حالت، قطعه‌ساز از نتایج فریم‌های قبلی استفاده می‌کند تا نتایج تقسیم‌بندی نرم‌تر را برگرداند.

SINGLE_IMAGE_MODE

این حالت برای تصاویر تکی طراحی شده است که مرتبط نیستند. در این حالت، قطعه‌ساز هر تصویر را به‌طور مستقل پردازش می‌کند، بدون هموارسازی فریم‌ها.

ماسک اندازه خام را فعال کنید

از قطعه‌ساز می‌خواهد تا ماسک اندازه خام را که با اندازه خروجی مدل مطابقت دارد، برگرداند.

اندازه ماسک خام (به عنوان مثال 256x256) معمولاً کوچکتر از اندازه تصویر ورودی است. لطفاً SegmentationMask#getWidth() و SegmentationMask#getHeight() را صدا بزنید تا هنگام فعال کردن این گزینه اندازه ماسک را دریافت کنید.

بدون تعیین این گزینه، قطعه‌ساز ماسک خام را تغییر مقیاس می‌دهد تا با اندازه تصویر ورودی مطابقت داشته باشد. اگر می خواهید منطق تغییر مقیاس سفارشی شده را اعمال کنید یا برای مورد استفاده شما نیازی به تغییر مقیاس نیست، از این گزینه استفاده کنید.

گزینه های قطعه ساز را مشخص کنید:

کاتلین

val options =
        SelfieSegmenterOptions.Builder()
            .setDetectorMode(SelfieSegmenterOptions.STREAM_MODE)
            .enableRawSizeMask()
            .build()

جاوا

SelfieSegmenterOptions options =
        new SelfieSegmenterOptions.Builder()
            .setDetectorMode(SelfieSegmenterOptions.STREAM_MODE)
            .enableRawSizeMask()
            .build();

یک نمونه از Segmenter ایجاد کنید. گزینه هایی که مشخص کردید را پاس کنید:

کاتلین

val segmenter = Segmentation.getClient(options)

جاوا

Segmenter segmenter = Segmentation.getClient(options);

2. تصویر ورودی را آماده کنید

برای انجام بخش بندی روی یک تصویر، یک شی InputImage از Bitmap ، media.Image ، ByteBuffer ، آرایه بایت یا یک فایل روی دستگاه ایجاد کنید.

می توانید یک شی InputImage از منابع مختلف ایجاد کنید که هر کدام در زیر توضیح داده شده است.

استفاده از یک media.Image

برای ایجاد یک شیء InputImage از یک شیء media.Image ، مانند زمانی که تصویری را از دوربین دستگاه می‌گیرید، شیء media.Image .Image و چرخش تصویر را به InputImage.fromMediaImage() منتقل کنید.

اگر از کتابخانه CameraX استفاده می کنید، کلاس های OnImageCapturedListener و ImageAnalysis.Analyzer مقدار چرخش را برای شما محاسبه می کنند.

کاتلین

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
            // ...
        }
    }
}

جاوا

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
          // ...
        }
    }
}

اگر از کتابخانه دوربینی که درجه چرخش تصویر را به شما می دهد استفاده نمی کنید، می توانید آن را از روی درجه چرخش دستگاه و جهت سنسور دوربین در دستگاه محاسبه کنید:

کاتلین

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
}

جاوا

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;
}

سپس، شی media.Image و مقدار درجه چرخش را به InputImage.fromMediaImage() :

کاتلین

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

Java

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

استفاده از URI فایل

برای ایجاد یک شی InputImage از URI فایل، زمینه برنامه و فایل URI را به InputImage.fromFilePath() کنید. این زمانی مفید است که از یک هدف ACTION_GET_CONTENT استفاده می کنید تا از کاربر بخواهید تصویری را از برنامه گالری خود انتخاب کند.

کاتلین

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();
}

استفاده از ByteBuffer یا ByteArray

برای ایجاد یک شی InputImage از ByteBuffer یا ByteArray ، ابتدا درجه چرخش تصویر را همانطور که قبلا برای ورودی media.Image توضیح داده شد محاسبه کنید. سپس، شی InputImage را با بافر یا آرایه به همراه ارتفاع، عرض، فرمت کدگذاری رنگ و درجه چرخش تصویر ایجاد کنید:

کاتلین

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
)

جاوا

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
);

استفاده از Bitmap

برای ایجاد یک شی InputImage از یک شی Bitmap ، اعلان زیر را انجام دهید:

کاتلین

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)

Java

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

تصویر با یک شی Bitmap همراه با درجه چرخش نمایش داده می شود.

3. تصویر را پردازش کنید

شی InputImage آماده شده را به متد process Segmenter ارسال کنید.

کاتلین

Task<SegmentationMask> result = segmenter.process(image)
       .addOnSuccessListener { results ->
           // Task completed successfully
           // ...
       }
       .addOnFailureListener { e ->
           // Task failed with an exception
           // ...
       }

جاوا

Task<SegmentationMask> result =
        segmenter.process(image)
                .addOnSuccessListener(
                        new OnSuccessListener<SegmentationMask>() {
                            @Override
                            public void onSuccess(SegmentationMask mask) {
                                // Task completed successfully
                                // ...
                            }
                        })
                .addOnFailureListener(
                        new OnFailureListener() {
                            @Override
                            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                                // Task failed with an exception
                                // ...
                            }
                        });

4. نتیجه تقسیم بندی را دریافت کنید

شما می توانید نتیجه تقسیم بندی را به صورت زیر بدست آورید:

کاتلین

val mask = segmentationMask.getBuffer()
val maskWidth = segmentationMask.getWidth()
val maskHeight = segmentationMask.getHeight()

for (val y = 0; y < maskHeight; y++) {
  for (val x = 0; x < maskWidth; x++) {
    // Gets the confidence of the (x,y) pixel in the mask being in the foreground.
    val foregroundConfidence = mask.getFloat()
  }
}

جاوا

ByteBuffer mask = segmentationMask.getBuffer();
int maskWidth = segmentationMask.getWidth();
int maskHeight = segmentationMask.getHeight();

for (int y = 0; y < maskHeight; y++) {
  for (int x = 0; x < maskWidth; x++) {
    // Gets the confidence of the (x,y) pixel in the mask being in the foreground.
    float foregroundConfidence = mask.getFloat();
  }
}

برای مثال کاملی از نحوه استفاده از نتایج تقسیم‌بندی، لطفاً نمونه راه‌اندازی سریع کیت ML را ببینید.

نکاتی برای بهبود عملکرد

کیفیت نتایج شما به کیفیت تصویر ورودی بستگی دارد:

  • برای اینکه ML Kit به یک نتیجه تقسیم بندی دقیق دست یابد، تصویر باید حداقل 256x256 پیکسل باشد.
  • فوکوس ضعیف تصویر نیز می تواند بر دقت تأثیر بگذارد. اگر نتایج قابل قبولی دریافت نکردید، از کاربر بخواهید که تصویر را دوباره بگیرد.

اگر می‌خواهید از بخش‌بندی در یک برنامه بلادرنگ استفاده کنید، این دستورالعمل‌ها را برای دستیابی به بهترین نرخ فریم دنبال کنید:

  • از STREAM_MODE استفاده کنید.
  • گرفتن تصاویر با وضوح کمتر را در نظر بگیرید. با این حال، الزامات ابعاد تصویر این API را نیز در نظر داشته باشید.
  • فعال کردن گزینه raw size mask را در نظر بگیرید و همه منطق تغییر مقیاس را با هم ترکیب کنید. به عنوان مثال، به جای اینکه به API اجازه دهید ابتدا ماسک را تغییر مقیاس دهد تا با اندازه تصویر ورودی شما مطابقت داشته باشد و سپس مجدداً آن را تغییر دهید تا با اندازه View برای نمایش مطابقت داشته باشد، فقط ماسک اندازه خام را درخواست کنید و این دو مرحله را در یکی ترکیب کنید.
  • اگر از Camera یا camera2 API استفاده می کنید، دریچه گاز با آشکارساز تماس می گیرد. اگر یک قاب ویدیویی جدید در حین کار کردن آشکارساز در دسترس قرار گرفت، قاب را رها کنید. برای مثال، کلاس VisionProcessorBase را در برنامه نمونه سریع شروع کنید.
  • اگر از CameraX API استفاده می‌کنید، مطمئن شوید که استراتژی فشار برگشتی روی مقدار پیش‌فرض ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST تنظیم شده است.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST. این تضمین می کند که هر بار فقط یک تصویر برای تجزیه و تحلیل تحویل داده می شود. اگر در زمانی که آنالایزر مشغول است، تصاویر بیشتری تولید شود، به طور خودکار حذف می شوند و برای تحویل در صف قرار نمی گیرند. هنگامی که تصویر مورد تجزیه و تحلیل با فراخوانی ImageProxy.close بسته شد، آخرین تصویر بعدی تحویل داده می شود.
  • اگر از خروجی آشکارساز برای همپوشانی گرافیک روی تصویر ورودی استفاده می‌کنید، ابتدا نتیجه را از کیت ML بگیرید، سپس تصویر را در یک مرحله رندر کنید و همپوشانی کنید. این تنها یک بار برای هر فریم ورودی به سطح نمایشگر نمایش داده می شود. برای مثال، کلاس‌های CameraSourcePreview و GraphicOverlay را در برنامه نمونه شروع سریع ببینید.
  • اگر از Camera2 API استفاده می کنید، تصاویر را با فرمت ImageFormat.YUV_420_888 بگیرید. اگر از دوربین قدیمی‌تر API استفاده می‌کنید، تصاویر را با فرمت ImageFormat.NV21 بگیرید.