Android'de ML Kit ile Nesneleri Algılama ve Takip Etme

Video karelerindeki nesneleri algılamak ve izlemek için ML Kit'i kullanabilirsiniz.

ML Kit görüntülerini ilettiğinizde ML Kit, her görüntü için algılanan en fazla beş nesnenin ve bunların görüntüdeki konumlarının bir listesini döndürür. Video akışlarındaki nesneleri algılarken, her nesnenin, nesneyi görüntüler arasında izlemek için kullanabileceğiniz bir kimliği vardır. İsteğe bağlı olarak, nesneleri geniş kategori açıklamalarıyla etiketleyen kaba nesne sınıflandırmasını da etkinleştirebilirsiniz.

Sen başlamadan önce

  1. Henüz yapmadıysanız, Firebase'i Android projenize ekleyin .
  2. ML Kit Android kitaplıklarının bağımlılıklarını modülünüze (uygulama düzeyi) Gradle dosyasına (genellikle app/build.gradle ) ekleyin: 
    apply plugin: 'com.android.application'
apply plugin: 'com.google.gms.google-services'

dependencies {
  // ...

  implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision:24.0.3'
  implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision-object-detection-model:19.0.6'
}

1. Nesne dedektörünü yapılandırın

Nesneleri algılamaya ve izlemeye başlamak için, önce isteğe bağlı olarak varsayılandan değiştirmek istediğiniz dedektör ayarlarını belirterek bir FirebaseVisionObjectDetector örneği oluşturun.

  1. Bir FirebaseVisionObjectDetectorOptions nesnesiyle kullanım durumunuz için nesne algılayıcıyı yapılandırın. Aşağıdaki ayarları değiştirebilirsiniz:

    Nesne Dedektörü Ayarları
    Algılama modu STREAM_MODE (varsayılan) | SINGLE_IMAGE_MODE

    STREAM_MODE (varsayılan), nesne algılayıcı düşük gecikmeyle çalışır, ancak algılayıcının ilk birkaç kez çalıştırılmasında eksik sonuçlar (belirtilmemiş sınırlayıcı kutular veya kategori etiketleri gibi) üretebilir. Ayrıca, STREAM_MODE dedektör, nesnelere, çerçeveler arasında nesneleri izlemek için kullanabileceğiniz izleme kimlikleri atar. Nesneleri izlemek istediğinizde veya video akışlarını gerçek zamanlı olarak işlerken olduğu gibi düşük gecikme süresinin önemli olduğu durumlarda bu modu kullanın.

    SINGLE_IMAGE_MODE , nesne algılayıcı, bir sonuç döndürmeden önce algılanan bir nesnenin sınırlayıcı kutusu ve (sınıflandırmayı etkinleştirdiyseniz) kategori etiketi kullanılabilir olana kadar bekler. Sonuç olarak, algılama gecikmesi potansiyel olarak daha yüksektir. Ayrıca, SINGLE_IMAGE_MODE izleme kimlikleri atanmaz. Gecikme kritik değilse ve kısmi sonuçlarla uğraşmak istemiyorsanız bu modu kullanın.

    Birden çok nesneyi algıla ve izle false (varsayılan) | true

    Beş adede kadar nesnenin mi yoksa yalnızca en belirgin nesnenin mi (varsayılan) algılanıp izleneceği.

    Nesneleri sınıflandırma false (varsayılan) | true

    Algılanan nesnelerin kaba kategoriler halinde sınıflandırılıp sınıflandırılmayacağı. Etkinleştirildiğinde, nesne algılayıcı nesneleri şu kategorilere ayırır: moda ürünleri, yiyecekler, ev eşyaları, yerler, bitkiler ve bilinmeyen.

    Nesne algılama ve izleme API'si, şu iki temel kullanım durumu için optimize edilmiştir:

    • Kamera vizöründe en belirgin nesnenin canlı olarak algılanması ve izlenmesi
    • Statik bir görüntüden birden çok nesnenin algılanması

    API'yi bu kullanım durumlarına göre yapılandırmak için:

    Java

    // Live detection and tracking
FirebaseVisionObjectDetectorOptions options =
        new FirebaseVisionObjectDetectorOptions.Builder()
                .setDetectorMode(FirebaseVisionObjectDetectorOptions.STREAM_MODE)
                .enableClassification()  // Optional
                .build();

// Multiple object detection in static images
FirebaseVisionObjectDetectorOptions options =
        new FirebaseVisionObjectDetectorOptions.Builder()
                .setDetectorMode(FirebaseVisionObjectDetectorOptions.SINGLE_IMAGE_MODE)
                .enableMultipleObjects()
                .enableClassification()  // Optional
                .build();

    Kotlin+KTX

    // Live detection and tracking
val options = FirebaseVisionObjectDetectorOptions.Builder()
        .setDetectorMode(FirebaseVisionObjectDetectorOptions.STREAM_MODE)
        .enableClassification()  // Optional
        .build()

// Multiple object detection in static images
val options = FirebaseVisionObjectDetectorOptions.Builder()
        .setDetectorMode(FirebaseVisionObjectDetectorOptions.SINGLE_IMAGE_MODE)
        .enableMultipleObjects()
        .enableClassification()  // Optional
        .build()

  2. FirebaseVisionObjectDetector örneğini alın:

    Java

    FirebaseVisionObjectDetector objectDetector =
        FirebaseVision.getInstance().getOnDeviceObjectDetector();

// Or, to change the default settings:
FirebaseVisionObjectDetector objectDetector =
        FirebaseVision.getInstance().getOnDeviceObjectDetector(options);

    Kotlin+KTX

    val objectDetector = FirebaseVision.getInstance().getOnDeviceObjectDetector()

// Or, to change the default settings:
val objectDetector = FirebaseVision.getInstance().getOnDeviceObjectDetector(options)

2. Nesne dedektörünü çalıştırın

Nesneleri algılamak ve izlemek için görüntüleri FirebaseVisionObjectDetector örneğinin processImage() yöntemine iletin.

Bir dizideki her video veya görüntü karesi için aşağıdakileri yapın:

  1. Görüntünüzden bir FirebaseVisionImage nesnesi oluşturun.

    • Bir aygıtın kamerasından görüntü yakalarken olduğu gibi, bir media.Image nesnesinden FirebaseVisionImage nesnesi oluşturmak için media.Image nesnesini ve görüntünün dönüşünü FirebaseVisionImage.fromMediaImage() öğesine iletin.

      CameraX kitaplığını kullanırsanız OnImageCapturedListener ve ImageAnalysis.Analyzer sınıfları döndürme değerini sizin için hesaplar, dolayısıyla FirebaseVisionImage.fromMediaImage() çağırmadan önce döndürmeyi ML Kit'in ROTATION_ sabitlerinden birine dönüştürmeniz yeterlidir:

      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
            // ...
        }
    }
}

      Size görüntünün dönüşünü veren bir kamera kitaplığı kullanmıyorsanız, bunu cihazın dönüşünden ve cihazdaki kamera sensörünün yönünden hesaplayabilirsiniz:

      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

      Ardından media.Image nesnesini ve döndürme değerini FirebaseVisionImage.fromMediaImage() öğesine iletin:

      Java

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

      Kotlin+KTX

      val image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)
      VisionImage.kt
    • Bir dosya URI'sinden bir FirebaseVisionImage nesnesi oluşturmak için uygulama bağlamını ve dosya URI'sini FirebaseVisionImage.fromFilePath() öğesine iletin. Kullanıcıdan galeri uygulamasından bir resim seçmesini istemek için bir ACTION_GET_CONTENT amacı kullandığınızda bu kullanışlıdır.

      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
    • Bir ByteBuffer veya bir bayt dizisinden bir FirebaseVisionImage nesnesi oluşturmak için önce media.Image girişi için yukarıda açıklandığı gibi görüntü dönüşünü hesaplayın.

      Ardından, görüntünün yüksekliğini, genişliğini, renk kodlama biçimini ve dönüşünü içeren bir FirebaseVisionImageMetadata nesnesi oluşturun:

      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

      Bir FirebaseVisionImage nesnesi oluşturmak için arabelleği veya diziyi ve meta veri nesnesini kullanın:

      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
    • Bir Bitmap nesnesinden FirebaseVisionImage nesnesi oluşturmak için:

      Java

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

      Kotlin+KTX

      val image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap)
      VisionImage.kt
      Bitmap nesnesi tarafından temsil edilen görüntü, ek döndürme gerektirmeden dik olmalıdır.

  2. Görüntüyü processImage() yöntemine iletin:

    Java

    objectDetector.processImage(image)
        .addOnSuccessListener(
                new OnSuccessListener<List<FirebaseVisionObject>>() {
                    @Override
                    public void onSuccess(List<FirebaseVisionObject> detectedObjects) {
                        // Task completed successfully
                        // ...
                    }
                })
        .addOnFailureListener(
                new OnFailureListener() {
                    @Override
                    public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                        // Task failed with an exception
                        // ...
                    }
                });

    Kotlin+KTX

    objectDetector.processImage(image)
        .addOnSuccessListener { detectedObjects ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // ...
        }

  3. processImage() çağrısı başarılı olursa, başarı dinleyicisine bir FirebaseVisionObject s listesi iletilir.

    Her FirebaseVisionObject aşağıdaki özellikleri içerir:

    Sınırlayıcı kutu Görüntüdeki nesnenin konumunu gösteren bir Rect .
    Takip Kimliği Görüntüler arasında nesneyi tanımlayan bir tamsayı. SINGLE_IMAGE_MODE'da boş.
    Kategori Nesnenin kaba kategorisi. Nesne algılayıcının sınıflandırması etkin değilse, bu her zaman FirebaseVisionObject.CATEGORY_UNKNOWN şeklindedir.
    Kendinden emin Nesne sınıflandırmasının güven değeri. Nesne algılayıcıda sınıflandırma etkinleştirilmemişse veya nesne bilinmeyen olarak sınıflandırılmışsa, bu null olur.

    Java

    // The list of detected objects contains one item if multiple object detection wasn't enabled.
for (FirebaseVisionObject obj : detectedObjects) {
    Integer id = obj.getTrackingId();
    Rect bounds = obj.getBoundingBox();

    // If classification was enabled:
    int category = obj.getClassificationCategory();
    Float confidence = obj.getClassificationConfidence();
}

    Kotlin+KTX

    // The list of detected objects contains one item if multiple object detection wasn't enabled.
for (obj in detectedObjects) {
    val id = obj.trackingId       // A number that identifies the object across images
    val bounds = obj.boundingBox  // The object's position in the image

    // If classification was enabled:
    val category = obj.classificationCategory
    val confidence = obj.classificationConfidence
}

Kullanılabilirliği ve performansı iyileştirme

En iyi kullanıcı deneyimi için uygulamanızda şu yönergeleri izleyin:

  • Başarılı nesne algılama, nesnenin görsel karmaşıklığına bağlıdır. Az sayıda görsel özelliğe sahip nesnelerin algılanabilmesi için görüntünün daha büyük bir bölümünü kaplaması gerekebilir. Kullanıcılara, algılamak istediğiniz türde nesnelerle iyi çalışan girdileri yakalama konusunda rehberlik sağlamalısınız.
  • Sınıflandırmayı kullanırken, desteklenen kategorilere net bir şekilde girmeyen nesneleri algılamak istiyorsanız, bilinmeyen nesneler için özel işlem uygulayın.

Ayrıca [ML Kit Material Design vitrin uygulaması][showcase-link]{: .external } ve makine öğrenimi destekli özellikler koleksiyonu için Material Design Patterns'e göz atın.

Gerçek zamanlı bir uygulamada akış modunu kullanırken, en iyi kare hızlarını elde etmek için şu yönergeleri izleyin:

  • Çoğu cihaz yeterli kare hızları üretemeyeceğinden akış modunda çoklu nesne algılamayı kullanmayın.

  • İhtiyacınız yoksa sınıflandırmayı devre dışı bırakın.

  • Dedektör çağrılarını kısın. Dedektör çalışırken yeni bir video karesi gelirse, kareyi bırakın.
  • Dedektörün çıktısını, grafikleri giriş görüntüsüne bindirmek için kullanıyorsanız, önce ML Kit'ten sonucu alın, ardından görüntüyü işleyin ve tek bir adımda bindirin. Bunu yaparak, her giriş karesi için görüntüleme yüzeyini yalnızca bir kez işlersiniz.

  • Camera2 API kullanıyorsanız, görüntüleri ImageFormat.YUV_420_888 biçiminde yakalayın.

    Daha eski Kamera API'sini kullanıyorsanız görüntüleri ImageFormat.NV21 biçiminde yakalayın.