ตรวจจับใบหน้าด้วย ML Kit บน Android

คุณใช้ ML Kit เพื่อตรวจหาใบหน้าในรูปภาพและวิดีโอได้

ก่อนเริ่มต้น

1. หากคุณยังไม่ได้ดำเนินการ เพิ่ม Firebase ลงในโปรเจ็กต์ Android
2. เพิ่มทรัพยากร Dependency สำหรับไลบรารี ML Kit Android ลงในโมดูล ไฟล์ Gradle (ระดับแอป) (ปกติราคา 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. ไม่บังคับแต่แนะนำ: กำหนดค่าแอปให้ดาวน์โหลดโดยอัตโนมัติ โมเดล ML ไปยังอุปกรณ์หลังจากที่ติดตั้งแอปจาก Play Store แล้ว

   ในการดำเนินการดังกล่าว ให้เพิ่มการประกาศต่อไปนี้ลงใน AndroidManifest.xml ไฟล์:

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

   หากคุณไม่เปิดใช้การดาวน์โหลดโมเดลเวลาติดตั้ง โมเดลจะ ดาวน์โหลดมาในครั้งแรกที่คุณเรียกใช้ตัวตรวจจับ คำขอที่คุณสร้างขึ้นก่อน การดาวน์โหลดเสร็จสิ้นจะไม่สร้างผลลัพธ์ใดๆ

หลักเกณฑ์เกี่ยวกับรูปภาพที่ป้อน

เพื่อให้ ML Kit ตรวจจับใบหน้าได้อย่างแม่นยำ รูปภาพที่ป้อนต้องมีใบหน้า ที่แสดงด้วยข้อมูลพิกเซลที่เพียงพอ โดยทั่วไป แต่ละใบหน้าที่คุณต้องการ รูปภาพควรมีความละเอียดอย่างน้อย 100x100 พิกเซล หากคุณต้องการตรวจจับ รูปทรงของด้าน ML Kit ต้องการอินพุตที่มีความละเอียดสูงขึ้น โดยแต่ละใบหน้า ควรมีขนาดอย่างน้อย 200x200 พิกเซล

ถ้ากำลังตรวจจับใบหน้าในแอปพลิเคชัน แบบเรียลไทม์ คุณอาจต้องการ เพื่อพิจารณาขนาดโดยรวมของรูปภาพที่ป้อน รูปภาพขนาดเล็กกว่าได้ ประมวลผลเร็วขึ้น ดังนั้นหากต้องการลดเวลาในการตอบสนอง ให้จับภาพด้วยความละเอียดที่ต่ำลง (คำนึงถึงข้อกำหนดเกี่ยวกับความถูกต้องข้างต้น) และตรวจสอบให้แน่ใจว่า ใบหน้าของวัตถุใช้พื้นที่ในรูปภาพมากที่สุด ดูนี่ด้วย เคล็ดลับในการปรับปรุงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์

การโฟกัสของรูปภาพไม่ดีอาจทำให้ความแม่นยำลดลง หากคุณไม่ได้รับผลลัพธ์ที่ยอมรับได้ ลองขอให้ผู้ใช้จับภาพอีกครั้ง

การวางแนวของใบหน้าที่สัมพันธ์กับกล้องอาจส่งผลต่อลักษณะของใบหน้าด้วย มีฟีเจอร์ที่ ML Kit ตรวจพบ โปรดดู การตรวจจับใบหน้า แนวคิด

1. กำหนดค่าตัวตรวจจับใบหน้า

เช่น

// 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. เรียกใช้ตัวตรวจจับใบหน้า

สำหรับการจดจำใบหน้า คุณควรใช้รูปภาพที่มีขนาดอย่างน้อย 480x360 พิกเซล หากคุณจดจำใบหน้าได้ในแบบเรียลไทม์ การจับภาพเฟรมต่างๆ ความละเอียดขั้นต่ำนี้จะช่วยลดเวลาในการตอบสนองได้

1. สร้างออบเจ็กต์ FirebaseVisionImage จาก รูปภาพ

   • วิธีสร้างออบเจ็กต์ FirebaseVisionImage จาก media.Image เช่น เมื่อจับภาพจาก กล้องของอุปกรณ์ ส่งวัตถุ media.Image และ การหมุนเวียนเป็น FirebaseVisionImage.fromMediaImage()

     หากคุณใช้แท็ก ไลบรารี CameraX, OnImageCapturedListener และ ImageAnalysis.Analyzer คลาสจะคำนวณค่าการหมุนเวียน คุณเพียงแค่ต้องแปลงการหมุนเป็น ML Kit ค่าคงที่ ROTATION_ ก่อนโทร 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+KTX

     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
                 // ...
             }
         }
     }
     

     หากคุณไม่ได้ใช้ไลบรารีกล้องถ่ายรูปที่ให้การหมุนของภาพ คุณ สามารถคำนวณได้จากการหมุนของอุปกรณ์และการวางแนวของกล้อง เซ็นเซอร์ในอุปกรณ์:

     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+KTX

     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

     จากนั้นส่งออบเจ็กต์ media.Image และ ค่าการหมุนเวียนเป็น FirebaseVisionImage.fromMediaImage():

     Java

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

     Kotlin+KTX

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

   • หากต้องการสร้างออบเจ็กต์ FirebaseVisionImage จาก URI ของไฟล์ ให้ส่ง บริบทของแอปและ URI ของไฟล์เพื่อ FirebaseVisionImage.fromFilePath(). วิธีนี้มีประโยชน์เมื่อคุณ ใช้ Intent ACTION_GET_CONTENT เพื่อแจ้งให้ผู้ใช้เลือก รูปภาพจากแอปแกลเลอรี

     Java

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

     Kotlin+KTX

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

   • วิธีสร้างออบเจ็กต์ FirebaseVisionImage จาก ByteBuffer หรืออาร์เรย์ไบต์ ให้คำนวณรูปภาพก่อน การหมุนตามที่อธิบายไว้ข้างต้นสำหรับอินพุต media.Image

     จากนั้นสร้างออบเจ็กต์ FirebaseVisionImageMetadata ที่มีความสูง ความกว้าง รูปแบบการเข้ารหัสสีของรูปภาพ และการหมุน:

     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+KTX

     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

     ใช้บัฟเฟอร์หรืออาร์เรย์ และออบเจ็กต์ข้อมูลเมตาเพื่อสร้าง ออบเจ็กต์ FirebaseVisionImage รายการ:

     Java

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

     Kotlin+KTX

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

   • วิธีสร้างออบเจ็กต์ FirebaseVisionImage จาก ออบเจ็กต์ Bitmap รายการ:

     Java

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

     Kotlin+KTX

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

     รูปภาพที่แสดงโดยออบเจ็กต์ Bitmap ต้อง ให้ตั้งตรงโดยไม่ต้องมีการหมุนเพิ่มเติม

2. รับอินสแตนซ์ของ FirebaseVisionFaceDetector:

   Java

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

   Kotlin+KTX

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

3. สุดท้าย ส่งรูปภาพไปยังเมธอด detectInImage ดังนี้

   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+KTX

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

3. รับข้อมูลเกี่ยวกับใบหน้าที่ตรวจพบ

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
    }
}

ตัวอย่างคอนทัวร์ของใบหน้า

เมื่อเปิดใช้การตรวจจับเส้นโครงร่างใบหน้า คุณจะได้รับรายการจุดสำหรับ ลักษณะใบหน้าแต่ละรายการที่ตรวจพบ จุดเหล่านี้แสดงรูปร่างของ ดู Face ภาพรวมแนวคิดการตรวจจับสำหรับรายละเอียดเกี่ยวกับรูปร่าง ที่มีตัวแทน

ภาพต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าจุดเหล่านี้แมปกับด้านอย่างไร (คลิก ภาพเพื่อขยาย):