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ML Kit を使用した自撮り写真のセグメンテーション（Android）

ML Kit は、自撮り写真のセグメンテーション用に最適化された SDK を提供します。

自撮り写真セグメンテーションアセットは、ビルド時にアプリに静的にリンクされます。これにより、アプリのダウンロードサイズが約 4.5 MB 増加し、API のレイテンシが短縮されます。（入力画像サイズに応じて 25 ミリ秒～ 65 ミリ秒）。 4.

試してみる

サンプルアプリを試してみましょう。この API の使用例をご覧ください

始める前に

</ph> この API には Android API レベル 21 以降が必要です。アプリのビルドと実行がファイルが minSdkVersion の値 21 以上を使用していること。

プロジェクトレベルの build.gradle ファイルで、buildscript セクションと allprojects セクションの両方に Google の Maven リポジトリを組み込みます。
ML Kit Android ライブラリの依存関係をモジュールのアプリレベルの Gradle ファイル（通常は app/build.gradle）に追加します。

dependencies {
  implementation 'com.google.mlkit:segmentation-selfie:16.0.0-beta5'
}

1. Segmenter のインスタンスを作成する

セグメンテーションオプション

画像でセグメンテーションを行うには、まず次のオプションを指定して Segmenter のインスタンスを作成します。

検出モード

Segmenter は 2 つのモードで動作します。必ずユースケースに合ったものを選択してください。

STREAM_MODE (default)

このモードは、動画またはカメラからフレームをストリーミングするように設計されています。このモードでは、セグメンタは前のフレームの結果を利用して、よりスムーズなセグメンテーションの結果を返します。

SINGLE_IMAGE_MODE

このモードは、関連性のない単一の画像用に設計されています。このモードでは、セグメンタは各画像を個別に処理し、フレームでの平滑化は行いません。

未加工サイズのマスクを有効にする

モデルの出力サイズと一致する未加工のサイズのマスクを返すようセグメンタに指示します。

未加工のマスクサイズ（例: 256x256）は通常、入力画像サイズよりも小さくなります。このオプションを有効にする場合は、SegmentationMask#getWidth() と SegmentationMask#getHeight() を呼び出してマスクサイズを取得してください。

このオプションを指定しないと、セグメンタは入力画像サイズに合わせて未加工のマスクを再スケーリングします。カスタマイズした再スケーリングロジックを適用する場合、またはユースケースで再スケーリングが不要な場合は、このオプションの使用を検討してください。

セグメント化のオプションを指定します。

Kotlin

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

Java

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

Segmenter のインスタンスを作成します。指定したオプションを渡します。

Kotlin

val segmenter = Segmentation.getClient(options)

Java

Segmenter segmenter = Segmentation.getClient(options);

2. 入力画像を準備する

画像のセグメンテーションを行うには、InputImage オブジェクトを作成します。 Bitmap、media.Image、ByteBuffer、バイト配列、またはクリックします。

InputImage を作成できます。異なるソースからのオブジェクトについて、以下で説明します。

`media.Image` の使用

InputImage を作成するには: media.Image オブジェクトからオブジェクトをキャプチャします。たとえば、渡すには、media.Image オブジェクトと画像の InputImage.fromMediaImage() に変更します。

「 <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> CameraX ライブラリ、OnImageCapturedListener、 ImageAnalysis.Analyzer クラスが回転値を計算するできます。

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
          // ...
        }
    }
}

画像の回転角度を取得するカメラライブラリを使用しない場合は、デバイスの回転角度とカメラの向きから計算できます。次の動作を行います。

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;
}

次に、media.Image オブジェクトと回転角度の値を InputImage.fromMediaImage() に設定する:

Kotlin

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

Java

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

ファイル URI の使用

InputImage を作成するには: 渡すことにより、アプリのコンテキストとファイルの URI を InputImage.fromFilePath()。これは、 ACTION_GET_CONTENT インテントを使用してユーザーに選択を求めるギャラリーアプリから画像を作成できます

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` または `ByteArray` の使用

InputImage を作成するには: 作成するには、まず画像を計算してByteBufferByteArray 前述の media.Image 入力に対する回転角度。次に、バッファまたは配列を含む InputImage オブジェクトを、画像の高さ、幅、カラーエンコード形式、回転角度:

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` の使用

InputImage を作成するには: Bitmap オブジェクトから呼び出す場合は、次のように宣言します。

Kotlin

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

Java

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

画像は、Bitmap オブジェクトと回転角度で表されます。

3. 画像を処理する

準備した InputImage オブジェクトを Segmenter の process メソッドに渡します。

Kotlin

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

Java

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
                                // ...
                            }
                        });

</ph> 注: CameraX API を使用する場合は、使用が終了したら必ず ImageProxy を閉じてください。たとえば、返された Task に OnCompleteListener を process メソッドを使用します。詳しくは、 <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> VisionProcessorBase クラスをご覧ください。

4. セグメンテーションの結果を取得する

セグメンテーションの結果は次のように取得できます。

Kotlin

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()
  }
}

Java

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();
  }
}

セグメンテーション結果の完全な使用例については、 ML Kit クイックスタートサンプル

パフォーマンスを向上させるためのヒント

結果の品質は入力画像の品質に依存します。

ML Kit で正確なセグメンテーション結果を得るには、256 x 256 ピクセル以上の画像を使用する必要があります。
画像の焦点が悪い場合も精度に影響することがあります。満足のいく結果が得られない場合は、画像を撮影し直すようお客様に伝えます。

リアルタイムアプリケーションでセグメンテーションを使用する場合は、次のガイドラインに従って最適なフレームレートを達成してください。

STREAM_MODE を使用します。
解像度を下げて画像をキャプチャすることを検討してください。ただし、この API の画像サイズの要件にも留意してください。
未加工サイズのマスクオプションを有効にして、すべての再スケーリングロジックを組み合わせることを検討してください。たとえば、API に入力画像サイズに合わせてマスクを再スケーリングさせ、次に表示用のビューサイズに合わせて再スケーリングする代わりに、未加工サイズのマスクをリクエストして、これら 2 つのステップを 1 つにまとめます。
「 Camera または camera2 API、スロットリングするように構成されています。新しい動画がフレームが使用可能になる場合は、そのフレームをドロップします。詳しくは、 <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> VisionProcessorBase クラスをご覧ください。
CameraX API を使用する場合は、バックプレッシャー戦略がデフォルト値に ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST。これにより、分析のために一度に 1 つの画像のみが配信されるようになります。もしより多くの画像が生成された場合、自動的に破棄され、提供します。次の呼び出しによって分析中の画像を閉じたら、 ImageProxy.close() が呼び出されると、次に最新の画像が配信されます。
検出機能の出力を使用して、ディスプレイにグラフィックをオーバーレイする場合、まず ML Kit から結果を取得してから、画像をレンダリングする 1 ステップでオーバーレイできますこれにより、ディスプレイサーフェスにレンダリングされます。入力フレームごとに 1 回だけです。詳しくは、 <ph type="x-smartling-placeholder"></ph> CameraSourcePreview および GraphicOverlay クラスをご覧ください。
Camera2 API を使用する場合は、 ImageFormat.YUV_420_888 形式。古い Camera API を使用する場合は、 ImageFormat.NV21 形式。

ML Kit を使用した自撮り写真のセグメンテーション（Android）

試してみる

始める前に

1. Segmenter のインスタンスを作成する

セグメンテーション オプション

検出モード

未加工サイズのマスクを有効にする

Kotlin

Java

Kotlin

Java

2. 入力画像を準備する

media.Image の使用

Kotlin

Java

Kotlin

Java

Kotlin

Java

ファイル URI の使用

Kotlin

Java

ByteBuffer または ByteArray の使用

Kotlin

Java

Bitmap の使用

Kotlin

Java

3. 画像を処理する

Kotlin

Java

4. セグメンテーションの結果を取得する

Kotlin

Java

パフォーマンスを向上させるためのヒント

セグメンテーションオプション

`media.Image` の使用

`ByteBuffer` または `ByteArray` の使用

`Bitmap` の使用