تشخیص چهره با کیت ML در iOS

می توانید از کیت ML برای تشخیص چهره در تصاویر و ویدیو استفاده کنید.

قبل از اینکه شروع کنی

1. اگر قبلاً Firebase را به برنامه خود اضافه نکرده اید، این کار را با دنبال کردن مراحل راهنمای شروع کار انجام دهید.
2. کتابخانه‌های ML Kit را در فایل پادفایل خود قرار دهید:

   pod 'Firebase/MLVision', '6.25.0'
   # If you want to detect face contours (landmark detection and classification
   # don't require this additional model):
   pod 'Firebase/MLVisionFaceModel', '6.25.0'
   

   پس از نصب یا به‌روزرسانی Pods پروژه، حتماً پروژه Xcode خود را با استفاده از .xcworkspace آن باز کنید.
3. در برنامه خود، Firebase را وارد کنید:

   سریع

   import Firebase

   هدف-C

   @import Firebase;

دستورالعمل های تصویر ورودی

برای اینکه کیت ML بتواند چهره‌ها را به‌طور دقیق تشخیص دهد، تصاویر ورودی باید دارای چهره‌هایی باشند که با داده‌های پیکسلی کافی نشان داده شوند. به طور کلی، هر چهره ای که می خواهید در یک تصویر تشخیص دهید باید حداقل 100x100 پیکسل باشد. اگر می‌خواهید خطوط چهره‌ها را تشخیص دهید، کیت ML به ورودی وضوح بالاتری نیاز دارد: هر چهره باید حداقل 200x200 پیکسل باشد.

اگر چهره‌ها را در یک برنامه بلادرنگ شناسایی می‌کنید، ممکن است بخواهید ابعاد کلی تصاویر ورودی را نیز در نظر بگیرید. تصاویر کوچک‌تر را می‌توان سریع‌تر پردازش کرد، بنابراین برای کاهش تأخیر، تصاویر را با وضوح پایین‌تر (با در نظر گرفتن الزامات دقت بالا) ثبت کنید و اطمینان حاصل کنید که صورت سوژه تا حد امکان تصویر را اشغال می‌کند. همچنین به نکاتی برای بهبود عملکرد در زمان واقعی مراجعه کنید.

فوکوس ضعیف تصویر می تواند به دقت آسیب برساند. اگر نتایج قابل قبولی دریافت نکردید، از کاربر بخواهید که تصویر را دوباره بگیرد.

جهت گیری چهره نسبت به دوربین نیز می تواند بر ویژگی های صورت که کیت ML تشخیص می دهد تأثیر بگذارد. به مفاهیم تشخیص چهره مراجعه کنید.

1. آشکارساز چهره را پیکربندی کنید

به عنوان مثال، یک شی VisionFaceDetectorOptions مانند یکی از مثال های زیر بسازید:

// High-accuracy landmark detection and face classification
let options = VisionFaceDetectorOptions()
options.performanceMode = .accurate
options.landmarkMode = .all
options.classificationMode = .all

// Real-time contour detection of multiple faces
let options = VisionFaceDetectorOptions()
options.contourMode = .all

// High-accuracy landmark detection and face classification
FIRVisionFaceDetectorOptions *options = [[FIRVisionFaceDetectorOptions alloc] init];
options.performanceMode = FIRVisionFaceDetectorPerformanceModeAccurate;
options.landmarkMode = FIRVisionFaceDetectorLandmarkModeAll;
options.classificationMode = FIRVisionFaceDetectorClassificationModeAll;

// Real-time contour detection of multiple faces
FIRVisionFaceDetectorOptions *options = [[FIRVisionFaceDetectorOptions alloc] init];
options.contourMode = FIRVisionFaceDetectorContourModeAll;

2. آشکارساز چهره را اجرا کنید

1. یک نمونه از VisionFaceDetector را دریافت کنید:

   سریع

   lazy var vision = Vision.vision()
   
   let faceDetector = vision.faceDetector(options: options)
   

   هدف-C

   FIRVision *vision = [FIRVision vision];
   FIRVisionFaceDetector *faceDetector = [vision faceDetector];
   // Or, to change the default settings:
   // FIRVisionFaceDetector *faceDetector =
   //     [vision faceDetectorWithOptions:options];
   

2. یک شی VisionImage با استفاده از UIImage یا CMSampleBufferRef ایجاد کنید.

   برای استفاده از UIImage :

   1. در صورت لزوم، تصویر را بچرخانید تا ویژگی imageOrientation آن .up باشد.
   2. یک شی VisionImage با استفاده از UIImage با چرخش صحیح ایجاد کنید. هیچ ابرداده چرخشی را مشخص نکنید—مقدار پیش‌فرض، .topLeft . باید استفاده شود.

      سریع

      let image = VisionImage(image: uiImage)

      هدف-C

      FIRVisionImage *image = [[FIRVisionImage alloc] initWithImage:uiImage];

   برای استفاده از CMSampleBufferRef :

   1. یک شی VisionImageMetadata ایجاد کنید که جهت داده های تصویر موجود در بافر CMSampleBufferRef را مشخص می کند.

      برای دریافت جهت تصویر:

      سریع

      func imageOrientation(
          deviceOrientation: UIDeviceOrientation,
          cameraPosition: AVCaptureDevice.Position
          ) -> VisionDetectorImageOrientation {
          switch deviceOrientation {
          case .portrait:
              return cameraPosition == .front ? .leftTop : .rightTop
          case .landscapeLeft:
              return cameraPosition == .front ? .bottomLeft : .topLeft
          case .portraitUpsideDown:
              return cameraPosition == .front ? .rightBottom : .leftBottom
          case .landscapeRight:
              return cameraPosition == .front ? .topRight : .bottomRight
          case .faceDown, .faceUp, .unknown:
              return .leftTop
          }
      }

      هدف-C

      - (FIRVisionDetectorImageOrientation)
          imageOrientationFromDeviceOrientation:(UIDeviceOrientation)deviceOrientation
                                 cameraPosition:(AVCaptureDevicePosition)cameraPosition {
        switch (deviceOrientation) {
          case UIDeviceOrientationPortrait:
            if (cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront) {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationLeftTop;
            } else {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationRightTop;
            }
          case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
            if (cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront) {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationBottomLeft;
            } else {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationTopLeft;
            }
          case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
            if (cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront) {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationRightBottom;
            } else {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationLeftBottom;
            }
          case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
            if (cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront) {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationTopRight;
            } else {
              return FIRVisionDetectorImageOrientationBottomRight;
            }
          default:
            return FIRVisionDetectorImageOrientationTopLeft;
        }
      }

      سپس، شی فوق داده را ایجاد کنید:

      سریع

      let cameraPosition = AVCaptureDevice.Position.back  // Set to the capture device you used.
      let metadata = VisionImageMetadata()
      metadata.orientation = imageOrientation(
          deviceOrientation: UIDevice.current.orientation,
          cameraPosition: cameraPosition
      )

      هدف-C

      FIRVisionImageMetadata *metadata = [[FIRVisionImageMetadata alloc] init];
      AVCaptureDevicePosition cameraPosition =
          AVCaptureDevicePositionBack;  // Set to the capture device you used.
      metadata.orientation =
          [self imageOrientationFromDeviceOrientation:UIDevice.currentDevice.orientation
                                       cameraPosition:cameraPosition];

   2. یک شی VisionImage با استفاده از شی CMSampleBufferRef و ابرداده چرخش ایجاد کنید:

      سریع

      let image = VisionImage(buffer: sampleBuffer)
      image.metadata = metadata

      هدف-C

      FIRVisionImage *image = [[FIRVisionImage alloc] initWithBuffer:sampleBuffer];
      image.metadata = metadata;

3. سپس تصویر را به متد detect(in:) منتقل کنید:

   سریع

   faceDetector.process(visionImage) { faces, error in
     guard error == nil, let faces = faces, !faces.isEmpty else {
       // ...
       return
     }
   
     // Faces detected
     // ...
   }
   

   هدف-C

   [faceDetector detectInImage:image
                    completion:^(NSArray<FIRVisionFace *> *faces,
                                 NSError *error) {
     if (error != nil) {
       return;
     } else if (faces != nil) {
       // Recognized faces
     }
   }];
   

3. اطلاعاتی در مورد چهره های شناسایی شده دریافت کنید

for face in faces {
  let frame = face.frame
  if face.hasHeadEulerAngleY {
    let rotY = face.headEulerAngleY  // Head is rotated to the right rotY degrees
  }
  if face.hasHeadEulerAngleZ {
    let rotZ = face.headEulerAngleZ  // Head is rotated upward rotZ degrees
  }

  // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
  // nose available):
  if let leftEye = face.landmark(ofType: .leftEye) {
    let leftEyePosition = leftEye.position
  }

  // If contour detection was enabled:
  if let leftEyeContour = face.contour(ofType: .leftEye) {
    let leftEyePoints = leftEyeContour.points
  }
  if let upperLipBottomContour = face.contour(ofType: .upperLipBottom) {
    let upperLipBottomPoints = upperLipBottomContour.points
  }

  // If classification was enabled:
  if face.hasSmilingProbability {
    let smileProb = face.smilingProbability
  }
  if face.hasRightEyeOpenProbability {
    let rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability
  }

  // If face tracking was enabled:
  if face.hasTrackingID {
    let trackingId = face.trackingID
  }
}

for (FIRVisionFace *face in faces) {
  // Boundaries of face in image
  CGRect frame = face.frame;

  if (face.hasHeadEulerAngleY) {
    CGFloat rotY = face.headEulerAngleY;  // Head is rotated to the right rotY degrees
  }
  if (face.hasHeadEulerAngleZ) {
    CGFloat rotZ = face.headEulerAngleZ;  // Head is tilted sideways rotZ degrees
  }

  // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
  // nose available):
  FIRVisionFaceLandmark *leftEar = [face landmarkOfType:FIRFaceLandmarkTypeLeftEar];
  if (leftEar != nil) {
    FIRVisionPoint *leftEarPosition = leftEar.position;
  }

  // If contour detection was enabled:
  FIRVisionFaceContour *upperLipBottomContour = [face contourOfType:FIRFaceContourTypeUpperLipBottom];
  if (upperLipBottomContour != nil) {
    NSArray<FIRVisionPoint *> *upperLipBottomPoints = upperLipBottomContour.points;
    if (upperLipBottomPoints.count > 0) {
      NSLog("Detected the bottom contour of the subject's upper lip.")
    }
  }

  // If classification was enabled:
  if (face.hasSmilingProbability) {
    CGFloat smileProb = face.smilingProbability;
  }
  if (face.hasRightEyeOpenProbability) {
    CGFloat rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability;
  }

  // If face tracking was enabled:
  if (face.hasTrackingID) {
    NSInteger trackingID = face.trackingID;
  }
}

نمونه ای از خطوط صورت

هنگامی که تشخیص کانتور صورت را فعال کنید، لیستی از نقاط برای هر ویژگی صورت شناسایی شده دریافت می کنید. این نقاط نمایانگر شکل ویژگی هستند. برای جزئیات بیشتر در مورد نحوه نمایش خطوط به نمای کلی مفاهیم تشخیص چهره مراجعه کنید.

تصویر زیر نشان می‌دهد که چگونه این نقاط به صورت نگاشت می‌شوند (برای بزرگ‌نمایی روی تصویر کلیک کنید):