التعرّف على الوجوه باستخدام حزمة تعلُّم الآلة على Android

يمكنك استخدام "حزمة تعلُّم الآلة" لرصد الوجوه في الصور والفيديوهات.

قبل البدء

1. أضِف Firebase إلى مشروع Android، في حال لم يسبق لك إجراء ذلك.
2. أضِف التبعيات لمكتبات ML Kit لنظام التشغيل Android إلى ملف Gradle (على مستوى التطبيق) للوحدة (عادةً app/build.gradle):

   apply plugin: 'com.android.application'
   apply plugin: 'com.google.gms.google-services'
   
   dependencies {
     // ...
   
     implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision:24.0.3'
     // If you want to detect face contours (landmark detection and classification
     // don't require this additional model):
     implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision-face-model:20.0.1'
   }

3. إجراء اختياري ولكن يُنصح به: يمكنك ضبط تطبيقك لتنزيل ملف نموذج الذكاء الاصطناعي تلقائيًا على الجهاز بعد تثبيت تطبيقك من "متجر Play".

   لإجراء ذلك، أضِف البيان التالي إلى ملف AndroidManifest.xml في تطبيقك:

   <application ...>
     ...
     <meta-data
         android:name="com.google.firebase.ml.vision.DEPENDENCIES"
         android:value="face" />
     <!-- To use multiple models: android:value="face,model2,model3" -->
   </application>

   في حال عدم تفعيل عمليات تنزيل النماذج في وقت التثبيت، سيتم تنزيل النموذج في المرة الأولى التي يتم فيها تشغيل أداة الكشف. ولن تؤدي الطلبات التي تقدّمها قبل اكتمال عملية التنزيل إلى أي نتائج.

إرشادات حول إدخال الصور

لكي تتمكّن حزمة ML Kit من رصد الوجوه بدقة، يجب أن تحتوي صور الإدخال على وجوه يتم تمثيلها ببيانات بكسل كافية. بشكل عام، يجب ألا يقلّ حجم كل وجه تريد رصده في الصورة عن 100×100 بكسل. إذا كنت تريد رصد ملامح الوجوه، تتطلّب حزمة ML Kit إدخالًا بدرجة دقة أعلى: يجب أن يكون كل وجه بدقة 200 × 200 بكسل على الأقل.

إذا كنت ترصد الوجوه في تطبيق يعمل في الوقت الفعلي، قد تحتاج أيضًا إلى مراعاة الأبعاد العامة للصور المُدخلة. يمكن معالجة الصور الأصغر حجمًا بشكل أسرع، لذا لتقليل وقت الاستجابة، يمكنك التقاط الصور بدرجة دقة أقل (مع مراعاة متطلبات الدقة المذكورة أعلاه) والتأكّد من أنّ وجه الشخص المعنيّ يشغل أكبر قدر ممكن من الصورة. اطّلِع أيضًا على نصائح لتحسين الأداء في الوقت الفعلي.

يمكن أن يؤثّر التركيز السيئ للصورة في الدقة. إذا لم تحصل على نتائج مقبولة، حاوِل أن تطلب من المستخدم إعادة التقاط الصورة.

يمكن أن يؤثر أيضًا اتجاه الوجه بالنسبة إلى الكاميرا في ميزات الوجه التي ترصدها حزمة ML Kit. يُرجى الاطّلاع على مفاهيم ميزة "التعرّف على الوجوه".

1. ضبط أداة رصد الوجوه

على سبيل المثال:

// High-accuracy landmark detection and face classification
FirebaseVisionFaceDetectorOptions highAccuracyOpts =
        new FirebaseVisionFaceDetectorOptions.Builder()
                .setPerformanceMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ACCURATE)
                .setLandmarkMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ALL_LANDMARKS)
                .setClassificationMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ALL_CLASSIFICATIONS)
                .build();

// Real-time contour detection of multiple faces
FirebaseVisionFaceDetectorOptions realTimeOpts =
        new FirebaseVisionFaceDetectorOptions.Builder()
                .setContourMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ALL_CONTOURS)
                .build();

// High-accuracy landmark detection and face classification
val highAccuracyOpts = FirebaseVisionFaceDetectorOptions.Builder()
        .setPerformanceMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ACCURATE)
        .setLandmarkMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ALL_LANDMARKS)
        .setClassificationMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ALL_CLASSIFICATIONS)
        .build()

// Real-time contour detection of multiple faces
val realTimeOpts = FirebaseVisionFaceDetectorOptions.Builder()
        .setContourMode(FirebaseVisionFaceDetectorOptions.ALL_CONTOURS)
        .build()

2- تشغيل أداة رصد الوجوه

لميزة التعرّف على الوجوه، يجب استخدام صورة أبعادها لا تقل عن 480×360 بكسل. إذا كنت تتعرّف على الوجوه في الوقت الفعلي، يمكن أن يساعد التقاط اللقطات بهذا الحد الأدنى من الدقة في تقليل وقت الاستجابة.

1. أنشئ عنصرًا FirebaseVisionImage من صورتك.

   • لإنشاء عنصر FirebaseVisionImage من media.Image، مثلاً عند التقاط صورة من كاميرا الجهاز، عليك تمرير عنصر media.Image ودرجة دوران الصورة إلى FirebaseVisionImage.fromMediaImage().

     إذا كنت تستخدِم مكتبة CameraX، تحتسِب فئة OnImageCapturedListener و ImageAnalysis.Analyzer قيمة التدوير نيابةً عنك، لذا ما عليك سوى تحويل التدوير إلى أحد ثوابت ROTATION_ في ML Kit قبل استدعاء FirebaseVisionImage.fromMediaImage():

     Java

     private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {
     
         private int degreesToFirebaseRotation(int degrees) {
             switch (degrees) {
                 case 0:
                     return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0;
                 case 90:
                     return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90;
                 case 180:
                     return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180;
                 case 270:
                     return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270;
                 default:
                     throw new IllegalArgumentException(
                             "Rotation must be 0, 90, 180, or 270.");
             }
         }
     
         @Override
         public void analyze(ImageProxy imageProxy, int degrees) {
             if (imageProxy == null || imageProxy.getImage() == null) {
                 return;
             }
             Image mediaImage = imageProxy.getImage();
             int rotation = degreesToFirebaseRotation(degrees);
             FirebaseVisionImage image =
                     FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
             // Pass image to an ML Kit Vision API
             // ...
         }
     }

     Kotlin

     private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {
         private fun degreesToFirebaseRotation(degrees: Int): Int = when(degrees) {
             0 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0
             90 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90
             180 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180
             270 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270
             else -> throw Exception("Rotation must be 0, 90, 180, or 270.")
         }
     
         override fun analyze(imageProxy: ImageProxy?, degrees: Int) {
             val mediaImage = imageProxy?.image
             val imageRotation = degreesToFirebaseRotation(degrees)
             if (mediaImage != null) {
                 val image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, imageRotation)
                 // Pass image to an ML Kit Vision API
                 // ...
             }
         }
     }

     إذا كنت لا تستخدم مكتبة كاميرا تمنحك معلومات عن دوران الصورة، يمكنك احتسابها من خلال دوران الجهاز واتجاه كاميرا الاستشعار في الجهاز:

     Java

     private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();
     static {
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 90);
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 0);
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 270);
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 180);
     }
     
     /**
      * 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, Context context)
             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);
     
         // On most devices, the sensor orientation is 90 degrees, but for some
         // devices it is 270 degrees. For devices with a sensor orientation of
         // 270, rotate the image an additional 180 ((270 + 270) % 360) degrees.
         CameraManager cameraManager = (CameraManager) context.getSystemService(CAMERA_SERVICE);
         int sensorOrientation = cameraManager
                 .getCameraCharacteristics(cameraId)
                 .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);
         rotationCompensation = (rotationCompensation + sensorOrientation + 270) % 360;
     
         // Return the corresponding FirebaseVisionImageMetadata rotation value.
         int result;
         switch (rotationCompensation) {
             case 0:
                 result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0;
                 break;
             case 90:
                 result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90;
                 break;
             case 180:
                 result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180;
                 break;
             case 270:
                 result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270;
                 break;
             default:
                 result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0;
                 Log.e(TAG, "Bad rotation value: " + rotationCompensation);
         }
         return result;
     }
     VisionImage.java

     Kotlin

     private val ORIENTATIONS = SparseIntArray()
     
     init {
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 90)
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 0)
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 270)
         ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 180)
     }
     /**
      * 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, context: Context): 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)
     
         // On most devices, the sensor orientation is 90 degrees, but for some
         // devices it is 270 degrees. For devices with a sensor orientation of
         // 270, rotate the image an additional 180 ((270 + 270) % 360) degrees.
         val cameraManager = context.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager
         val sensorOrientation = cameraManager
                 .getCameraCharacteristics(cameraId)
                 .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!
         rotationCompensation = (rotationCompensation + sensorOrientation + 270) % 360
     
         // Return the corresponding FirebaseVisionImageMetadata rotation value.
         val result: Int
         when (rotationCompensation) {
             0 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0
             90 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90
             180 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180
             270 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270
             else -> {
                 result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0
                 Log.e(TAG, "Bad rotation value: $rotationCompensation")
             }
         }
         return result
     }
     VisionImage.kt

     بعد ذلك، مرِّر العنصر media.Image وقيمة الدوران إلى FirebaseVisionImage.fromMediaImage():

     Java

     FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
     VisionImage.java

     Kotlin

     val image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)
     VisionImage.kt

   • لإنشاء عنصر FirebaseVisionImage من معرّف موارد منتظم لملف، عليك تمرير سياق التطبيق ومعرّف الموارد المنتظم للملف إلى FirebaseVisionImage.fromFilePath(). يكون ذلك مفيدًا عند استخدام نية ACTION_GET_CONTENT لطلب تحديد صورة من تطبيق معرض الصور.

     Java

     FirebaseVisionImage image;
     try {
         image = FirebaseVisionImage.fromFilePath(context, uri);
     } catch (IOException e) {
         e.printStackTrace();
     }
     VisionImage.java

     Kotlin

     val image: FirebaseVisionImage
     try {
         image = FirebaseVisionImage.fromFilePath(context, uri)
     } catch (e: IOException) {
         e.printStackTrace()
     }
     VisionImage.kt

   • لإنشاء عنصر FirebaseVisionImage من ByteBuffer أو صفيف بايت، يجب أولاً احتساب ملفه الشخصي التدوير كما هو موضّح أعلاه لإدخال media.Image.

     بعد ذلك، أنشئ عنصرًا من النوع FirebaseVisionImageMetadata يحتوي على ارتفاع الصورة وعرضها وتنسيق ترميز اللون وتدويرها:

     Java

     FirebaseVisionImageMetadata metadata = new FirebaseVisionImageMetadata.Builder()
             .setWidth(480)   // 480x360 is typically sufficient for
             .setHeight(360)  // image recognition
             .setFormat(FirebaseVisionImageMetadata.IMAGE_FORMAT_NV21)
             .setRotation(rotation)
             .build();
     VisionImage.java

     Kotlin

     val metadata = FirebaseVisionImageMetadata.Builder()
             .setWidth(480) // 480x360 is typically sufficient for
             .setHeight(360) // image recognition
             .setFormat(FirebaseVisionImageMetadata.IMAGE_FORMAT_NV21)
             .setRotation(rotation)
             .build()
     VisionImage.kt

     استخدِم المخزن المؤقت أو الصفيف وعنصر البيانات الوصفية لإنشاء عنصر FirebaseVisionImage:

     Java

     FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromByteBuffer(buffer, metadata);
     // Or: FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromByteArray(byteArray, metadata);
     VisionImage.java

     Kotlin

     val image = FirebaseVisionImage.fromByteBuffer(buffer, metadata)
     // Or: val image = FirebaseVisionImage.fromByteArray(byteArray, metadata)
     VisionImage.kt

   • لإنشاء عنصر FirebaseVisionImage من عنصر Bitmap:

     Java

     FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap);
     VisionImage.java

     Kotlin

     val image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap)
     VisionImage.kt

     يجب أن تكون الصورة التي يمثّلها عنصر Bitmap منتصبة، بدون الحاجة إلى إجراء أيّ دوران إضافي.

2. الحصول على مثيل من FirebaseVisionFaceDetector:

   Java

   FirebaseVisionFaceDetector detector = FirebaseVision.getInstance()
           .getVisionFaceDetector(options);

   Kotlin

   val detector = FirebaseVision.getInstance()
           .getVisionFaceDetector(options)

3. أخيرًا، نقْل الصورة إلى طريقة detectInImage:

   Java

   Task<List<FirebaseVisionFace>> result =
           detector.detectInImage(image)
                   .addOnSuccessListener(
                           new OnSuccessListener<List<FirebaseVisionFace>>() {
                               @Override
                               public void onSuccess(List<FirebaseVisionFace> faces) {
                                   // Task completed successfully
                                   // ...
                               }
                           })
                   .addOnFailureListener(
                           new OnFailureListener() {
                               @Override
                               public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                                   // Task failed with an exception
                                   // ...
                               }
                           });

   Kotlin

   val result = detector.detectInImage(image)
           .addOnSuccessListener { faces ->
               // Task completed successfully
               // ...
           }
           .addOnFailureListener { e ->
               // Task failed with an exception
               // ...
           }

3- الحصول على معلومات عن الوجوه التي تم رصدها

for (FirebaseVisionFace face : faces) {
    Rect bounds = face.getBoundingBox();
    float rotY = face.getHeadEulerAngleY();  // Head is rotated to the right rotY degrees
    float rotZ = face.getHeadEulerAngleZ();  // Head is tilted sideways rotZ degrees

    // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
    // nose available):
    FirebaseVisionFaceLandmark leftEar = face.getLandmark(FirebaseVisionFaceLandmark.LEFT_EAR);
    if (leftEar != null) {
        FirebaseVisionPoint leftEarPos = leftEar.getPosition();
    }

    // If contour detection was enabled:
    List<FirebaseVisionPoint> leftEyeContour =
            face.getContour(FirebaseVisionFaceContour.LEFT_EYE).getPoints();
    List<FirebaseVisionPoint> upperLipBottomContour =
            face.getContour(FirebaseVisionFaceContour.UPPER_LIP_BOTTOM).getPoints();

    // If classification was enabled:
    if (face.getSmilingProbability() != FirebaseVisionFace.UNCOMPUTED_PROBABILITY) {
        float smileProb = face.getSmilingProbability();
    }
    if (face.getRightEyeOpenProbability() != FirebaseVisionFace.UNCOMPUTED_PROBABILITY) {
        float rightEyeOpenProb = face.getRightEyeOpenProbability();
    }

    // If face tracking was enabled:
    if (face.getTrackingId() != FirebaseVisionFace.INVALID_ID) {
        int id = face.getTrackingId();
    }
}

for (face in faces) {
    val bounds = face.boundingBox
    val rotY = face.headEulerAngleY // Head is rotated to the right rotY degrees
    val rotZ = face.headEulerAngleZ // Head is tilted sideways rotZ degrees

    // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
    // nose available):
    val leftEar = face.getLandmark(FirebaseVisionFaceLandmark.LEFT_EAR)
    leftEar?.let {
        val leftEarPos = leftEar.position
    }

    // If contour detection was enabled:
    val leftEyeContour = face.getContour(FirebaseVisionFaceContour.LEFT_EYE).points
    val upperLipBottomContour = face.getContour(FirebaseVisionFaceContour.UPPER_LIP_BOTTOM).points

    // If classification was enabled:
    if (face.smilingProbability != FirebaseVisionFace.UNCOMPUTED_PROBABILITY) {
        val smileProb = face.smilingProbability
    }
    if (face.rightEyeOpenProbability != FirebaseVisionFace.UNCOMPUTED_PROBABILITY) {
        val rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability
    }

    // If face tracking was enabled:
    if (face.trackingId != FirebaseVisionFace.INVALID_ID) {
        val id = face.trackingId
    }
}

مثال على ملامح الوجه

عند تفعيل ميزة "رصد ملامح الوجه"، ستحصل على قائمة بالنقاط المتعلّقة بكل ميزة من ميزات الوجه التي تم رصدها. تمثّل هذه النقاط شكل الميزة. اطّلِع على نظرة عامة على مفاهيم رصد الوجوه للحصول على تفاصيل عن كيفية تمثيل المنحنيات.

توضّح الصورة التالية كيفية ربط هذه النقاط بوجه (انقر على الصورة لتكبيرها):