การแบ่งกลุ่มเซลฟีด้วย ML Kit บน iOS

ML Kit มี SDK ที่เพิ่มประสิทธิภาพสำหรับการแบ่งกลุ่มเซลฟี ชิ้นงาน Selfie Segmenter จะลิงก์กับแอปของคุณแบบคงที่ในเวลาบิลด์ ซึ่งจะเพิ่มขนาดแอปได้สูงสุด 24 MB และเวลาในการตอบสนองของ API อาจแตกต่างกันไปตั้งแต่ประมาณ 7 มิลลิวินาทีถึงประมาณ 12 มิลลิวินาที โดยขึ้นอยู่กับขนาดรูปภาพอินพุตตามที่วัดใน iPhone X

ลองเลย

ก่อนเริ่มต้น

  1. รวมไลบรารี ML Kit ต่อไปนี้ไว้ใน Podfile

    pod 'GoogleMLKit/SegmentationSelfie', '8.0.0'
    
  2. หลังจากติดตั้งหรืออัปเดต Pod ของโปรเจ็กต์แล้ว ให้เปิดโปรเจ็กต์ Xcode โดยใช้ .xcworkspace ML Kit รองรับใน Xcode เวอร์ชัน 13.2.1 ขึ้นไป

1. สร้างอินสแตนซ์ของ Segmenter

หากต้องการแบ่งกลุ่มรูปภาพเซลฟี ให้สร้างอินสแตนซ์ของ Segmenter ด้วย SelfieSegmenterOptions ก่อน แล้วระบุการตั้งค่าการแบ่งกลุ่ม (ไม่บังคับ)

ตัวเลือกเครื่องมือแบ่งกลุ่ม

โหมด Segmenter

Segmenter ทำงานได้ 2 โหมด โปรดเลือกตัวเลือกที่ตรงกับกรณีการใช้งานของคุณ

STREAM_MODE (default)

โหมดนี้ออกแบบมาสำหรับการสตรีมเฟรมจากวิดีโอหรือกล้อง ในโหมดนี้ ตัวแบ่งกลุ่มจะใช้ประโยชน์จากผลลัพธ์จากเฟรมก่อนหน้าเพื่อแสดงผลการแบ่งกลุ่มที่ราบรื่นยิ่งขึ้น

SINGLE_IMAGE_MODE (default)

โหมดนี้ออกแบบมาสำหรับรูปภาพเดี่ยวที่ไม่เกี่ยวข้องกัน ในโหมดนี้ เครื่องมือแบ่งกลุ่มจะประมวลผลรูปภาพแต่ละรูปแยกกัน โดยไม่มีการปรับเฟรมให้ราบรื่น

เปิดใช้มาสก์ขนาดดิบ

ขอให้เครื่องมือแบ่งกลุ่มแสดงมาสก์ขนาดดิบซึ่งตรงกับขนาดเอาต์พุตโมเดล

ขนาดมาสก์ดิบ (เช่น 256x256) มักจะเล็กกว่าขนาดรูปภาพอินพุต

หากไม่ระบุตัวเลือกนี้ เครื่องมือแบ่งกลุ่มจะปรับขนาดมาสก์ดิบให้ตรงกับขนาดรูปภาพอินพุต ลองใช้ตัวเลือกนี้หากต้องการใช้ตรรกะการปรับขนาดที่กำหนดเอง หรือไม่จำเป็นต้องปรับขนาดสำหรับกรณีการใช้งานของคุณ

ระบุตัวเลือกเครื่องมือแบ่งกลุ่มดังนี้

Swift

let options = SelfieSegmenterOptions()
options.segmenterMode = .singleImage
options.shouldEnableRawSizeMask = true

Objective-C

MLKSelfieSegmenterOptions *options = [[MLKSelfieSegmenterOptions alloc] init];
options.segmenterMode = MLKSegmenterModeSingleImage;
options.shouldEnableRawSizeMask = YES;

สุดท้าย รับอินสแตนซ์ของ Segmenter ส่งตัวเลือกที่คุณระบุ:

Swift

let segmenter = Segmenter.segmenter(options: options)

Objective-C

MLKSegmenter *segmenter = [MLKSegmenter segmenterWithOptions:options];

2. เตรียมรูปภาพอินพุต

หากต้องการแบ่งกลุ่มภาพเซลฟี ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้สำหรับรูปภาพหรือเฟรมวิดีโอแต่ละรายการ หากเปิดใช้โหมดสตรีม คุณต้องสร้างออบเจ็กต์ VisionImage จาก CMSampleBuffer

สร้างออบเจ็กต์ VisionImage โดยใช้ UIImage หรือ CMSampleBuffer

หากคุณใช้ UIImage ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้

  • สร้างออบเจ็กต์ VisionImage ด้วย UIImage ตรวจสอบว่าได้ระบุ .orientation ที่ถูกต้อง

    Swift

    let image = VisionImage(image: UIImage)
    visionImage.orientation = image.imageOrientation

    Objective-C

    MLKVisionImage *visionImage = [[MLKVisionImage alloc] initWithImage:image];
    visionImage.orientation = image.imageOrientation;

หากคุณใช้ CMSampleBuffer ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้

  • ระบุการวางแนวของข้อมูลรูปภาพที่อยู่ใน CMSampleBuffer

    วิธีดูการวางแนวรูปภาพ

    Swift

    func imageOrientation(
      deviceOrientation: UIDeviceOrientation,
      cameraPosition: AVCaptureDevice.Position
    ) -> UIImage.Orientation {
      switch deviceOrientation {
      case .portrait:
        return cameraPosition == .front ? .leftMirrored : .right
      case .landscapeLeft:
        return cameraPosition == .front ? .downMirrored : .up
      case .portraitUpsideDown:
        return cameraPosition == .front ? .rightMirrored : .left
      case .landscapeRight:
        return cameraPosition == .front ? .upMirrored : .down
      case .faceDown, .faceUp, .unknown:
        return .up
      }
    }
          

    Objective-C

    - (UIImageOrientation)
      imageOrientationFromDeviceOrientation:(UIDeviceOrientation)deviceOrientation
                             cameraPosition:(AVCaptureDevicePosition)cameraPosition {
      switch (deviceOrientation) {
        case UIDeviceOrientationPortrait:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationLeftMirrored
                                                                : UIImageOrientationRight;
    
        case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationDownMirrored
                                                                : UIImageOrientationUp;
        case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationRightMirrored
                                                                : UIImageOrientationLeft;
        case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationUpMirrored
                                                                : UIImageOrientationDown;
        case UIDeviceOrientationUnknown:
        case UIDeviceOrientationFaceUp:
        case UIDeviceOrientationFaceDown:
          return UIImageOrientationUp;
      }
    }
          
  • สร้างออบเจ็กต์ VisionImage โดยใช้ออบเจ็กต์ CMSampleBuffer และการวางแนว ดังนี้

    Swift

    let image = VisionImage(buffer: sampleBuffer)
    image.orientation = imageOrientation(
      deviceOrientation: UIDevice.current.orientation,
      cameraPosition: cameraPosition)

    Objective-C

     MLKVisionImage *image = [[MLKVisionImage alloc] initWithBuffer:sampleBuffer];
     image.orientation =
       [self imageOrientationFromDeviceOrientation:UIDevice.currentDevice.orientation
                                    cameraPosition:cameraPosition];

3. ประมวลผลรูปภาพ

ส่งออบเจ็กต์ VisionImage ไปยังเมธอดการประมวลผลรูปภาพของ Segmenter เมธอดใดเมธอดหนึ่ง คุณจะใช้เมธอด process(image:) แบบอะซิงโครนัสหรือเมธอด results(in:) แบบซิงโครนัสก็ได้

วิธีแบ่งกลุ่มรูปภาพเซลฟีแบบซิงโครนัส

Swift

var mask: [SegmentationMask]
do {
  mask = try segmenter.results(in: image)
} catch let error {
  print("Failed to perform segmentation with error: \(error.localizedDescription).")
  return
}

// Success. Get a segmentation mask here.

Objective-C

NSError *error;
MLKSegmentationMask *mask =
    [segmenter resultsInImage:image error:&error];
if (error != nil) {
  // Error.
  return;
}

// Success. Get a segmentation mask here.

วิธีแบ่งกลุ่มรูปภาพเซลฟีแบบไม่พร้อมกัน

Swift

segmenter.process(image) { mask, error in
  guard error == nil else {
    // Error.
    return
  }
  // Success. Get a segmentation mask here.

Objective-C

[segmenter processImage:image
             completion:^(MLKSegmentationMask * _Nullable mask,
                          NSError * _Nullable error) {
               if (error != nil) {
                 // Error.
                 return;
               }
               // Success. Get a segmentation mask here.
             }];

4. รับมาสก์การแบ่งกลุ่ม

คุณจะได้รับผลลัพธ์การแบ่งกลุ่มดังนี้

Swift

let maskWidth = CVPixelBufferGetWidth(mask.buffer)
let maskHeight = CVPixelBufferGetHeight(mask.buffer)

CVPixelBufferLockBaseAddress(mask.buffer, CVPixelBufferLockFlags.readOnly)
let maskBytesPerRow = CVPixelBufferGetBytesPerRow(mask.buffer)
var maskAddress =
    CVPixelBufferGetBaseAddress(mask.buffer)!.bindMemory(
        to: Float32.self, capacity: maskBytesPerRow * maskHeight)

for _ in 0...(maskHeight - 1) {
  for col in 0...(maskWidth - 1) {
    // Gets the confidence of the pixel in the mask being in the foreground.
    let foregroundConfidence: Float32 = maskAddress[col]
  }
  maskAddress += maskBytesPerRow / MemoryLayout<Float32>.size
}

Objective-C

size_t width = CVPixelBufferGetWidth(mask.buffer);
size_t height = CVPixelBufferGetHeight(mask.buffer);

CVPixelBufferLockBaseAddress(mask.buffer, kCVPixelBufferLock_ReadOnly);
size_t maskBytesPerRow = CVPixelBufferGetBytesPerRow(mask.buffer);
float *maskAddress = (float *)CVPixelBufferGetBaseAddress(mask.buffer);

for (int row = 0; row < height; ++row) {
  for (int col = 0; col < width; ++col) {
    // Gets the confidence of the pixel in the mask being in the foreground.
    float foregroundConfidence = maskAddress[col];
  }
  maskAddress += maskBytesPerRow / sizeof(float);
}

ดูตัวอย่างทั้งหมดเกี่ยวกับวิธีใช้ผลลัพธ์การแบ่งกลุ่มได้ที่ตัวอย่างการเริ่มต้นใช้งาน ML Kit อย่างรวดเร็ว

เคล็ดลับในการปรับปรุงประสิทธิภาพ

คุณภาพของผลลัพธ์จะขึ้นอยู่กับคุณภาพของรูปภาพที่ป้อน ดังนี้

  • เพื่อให้ ML Kit ได้ผลลัพธ์การแบ่งกลุ่มที่แม่นยำ รูปภาพควรมีขนาดอย่างน้อย 256x256 พิกเซล
  • หากคุณทำการแบ่งกลุ่มเซลฟีในแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ คุณอาจต้องพิจารณาขนาดโดยรวมของรูปภาพอินพุตด้วย รูปภาพขนาดเล็กจะประมวลผลได้เร็วกว่า ดังนั้นเพื่อลดเวลาในการตอบสนอง ให้จับภาพที่ความละเอียดต่ำลง แต่โปรดคำนึงถึงข้อกำหนดด้านความละเอียดข้างต้น และตรวจสอบว่าวัตถุครอบคลุมพื้นที่ในรูปภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้
  • การโฟกัสรูปภาพที่ไม่ดีอาจส่งผลต่อความถูกต้องด้วยเช่นกัน หากไม่ได้ผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ โปรดขอให้ผู้ใช้จับภาพอีกครั้ง

หากต้องการใช้การแบ่งกลุ่มในแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ ให้ทำตามหลักเกณฑ์ต่อไปนี้เพื่อให้ได้อัตราเฟรมที่ดีที่สุด

  • ใช้โหมดเครื่องมือแบ่งกลุ่ม stream
  • ลองจับภาพที่ความละเอียดต่ำลง อย่างไรก็ตาม โปรดคำนึงถึงข้อกำหนดด้านขนาดรูปภาพของ API นี้ด้วย
  • สำหรับการประมวลผลเฟรมวิดีโอ ให้ใช้ API แบบซิงโครนัส results(in:) ของเครื่องมือแบ่งกลุ่ม เรียกใช้เมธอดนี้จากฟังก์ชัน captureOutput(_, didOutput:from:) ของ AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate เพื่อรับผลลัพธ์จากเฟรมวิดีโอที่ระบุพร้อมกัน ตั้งค่า alwaysDiscardsLateVideoFrames ของ AVCaptureVideoDataOutput เป็น "จริง" เพื่อจำกัดการเรียกใช้เครื่องมือแบ่งกลุ่ม หากมีเฟรมวิดีโอใหม่พร้อมใช้งานขณะที่เครื่องมือแบ่งกลุ่มกำลังทำงาน ระบบจะทิ้งเฟรมนั้น
  • หากคุณใช้เอาต์พุตของเครื่องมือแบ่งกลุ่มเพื่อวางซ้อนกราฟิกบนรูปภาพอินพุต ให้รับผลลัพธ์จาก ML Kit ก่อน จากนั้นจึงแสดงผลรูปภาพและการวางซ้อนในขั้นตอนเดียว การทำเช่นนี้จะทำให้คุณแสดงผลบนพื้นผิวการแสดงผลเพียงครั้งเดียวสำหรับเฟรมอินพุตที่ประมวลผลแต่ละเฟรม ดูตัวอย่างคลาส previewOverlayView และ CameraViewController ในตัวอย่างการเริ่มต้นใช้งานด่วนของ ML Kit