在 Android 上使用以 AutoML 訓練的模型偵測圖片中的物件

使用 AutoML Vision Edge 訓練專屬模型後，您就可以在應用程式中使用該模型，偵測圖片中的物件。

您可以透過兩種方式整合透過 AutoML Vision Edge 訓練的模型：將模型打包至應用程式的素材資源資料夾，或是從 Firebase 動態下載模型。

模型組合選項
已打包至應用程式
  • 模型是應用程式 APK 的一部分
  • 可立即使用型號，即使 Android 裝置離線也沒問題
  • 不需要 Firebase 專案
透過 Firebase 託管
  • 將模型上傳至 Firebase Machine Learning 進行代管
  • 縮減 APK 大小
  • 模型會隨選下載
  • 不必重新發布應用程式即可推送模型更新
  • 使用 Firebase 遠端設定輕鬆進行 A/B 版本測試
  • 需要 Firebase 專案

事前準備

  1. 如要下載模型，請務必將 Firebase 新增至 Android 專案 (如果尚未新增)。當您組合模型時，不需要進行此操作。

  2. 將 TensorFlow Lite 工作程式庫的依附元件新增至模組的應用程式層級 Gradle 檔案，通常為 app/build.gradle：

    將模型與應用程式綁定：

    dependencies {
  // ...
  // Object detection with a bundled Auto ML model
  implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-task-vision:0.0.0-nightly-SNAPSHOT'
}

    如要從 Firebase 動態下載模型，請一併新增 Firebase ML 依附元件：

    dependencies {
  // ...
  // Object detection with an Auto ML model deployed to Firebase
  implementation platform('com.google.firebase:firebase-bom:26.1.1')
  implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-model-interpreter'

  implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-task-vision:0.0.0-nightly'
}

1. 載入模型

設定本機模型來源

將模型與應用程式組合如下：

  1. 從您從 Google Cloud 主控台下載的 ZIP 封存檔中擷取模型。
  2. 在應用程式套件中加入模型：
    1. 如果專案中沒有 Assets 資料夾，請在 app/ 資料夾上按一下滑鼠右鍵，然後依序點選「New」>「Folder」>「Assets Folder」建立資料夾。
    2. 將含有嵌入中繼資料的 tflite 模型檔案複製到素材資源資料夾。

  3. 請將以下內容加入應用程式的 build.gradle 檔案，確保 Gradle 在建構應用程式時不會壓縮模型檔案：

    android {
    // ...
    aaptOptions {
        noCompress "tflite"
    }
}

    模型檔案會納入應用程式套件，並以原始資產的形式提供。

設定由 Firebase 代管的模型來源

如要使用遠端代管的模型，請建立 RemoteModel 物件，並指定您在發布模型時指派的名稱：

Java

// Specify the name you assigned when you deployed the model.
FirebaseCustomRemoteModel remoteModel =
        new FirebaseCustomRemoteModel.Builder("your_model").build();

Kotlin

// Specify the name you assigned when you deployed the model.
val remoteModel =
    FirebaseCustomRemoteModel.Builder("your_model_name").build()

接著，開始模型下載工作，指定要允許下載的條件。如果裝置上沒有模型，或是有較新版本的模型可供使用，工作會從 Firebase 異步下載模型：

Java

DownloadConditions downloadConditions = new DownloadConditions.Builder()
        .requireWifi()
        .build();
RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, downloadConditions)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<Void>() {
            @Override
            public void onSuccess(@NonNull Task<Void> task) {
                // Success.
            }
        });

Kotlin

val downloadConditions = DownloadConditions.Builder()
    .requireWifi()
    .build()
RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, downloadConditions)
    .addOnSuccessListener {
        // Success.
    }

許多應用程式會在初始化程式碼中啟動下載工作，但在您需要使用模型前，您可以隨時執行此操作。

使用模型建立物件偵測器

設定模型來源後，請透過其中一個模型建立 ObjectDetector 物件。

如果您只有本機內建的模型，請直接從模型檔案建立物件偵測器，並設定所需的信心分數門檻 (請參閱「評估模型」)：

Java

// Initialization
ObjectDetectorOptions options = ObjectDetectorOptions.builder()
    .setScoreThreshold(0)  // Evaluate your model in the Google Cloud console
                           // to determine an appropriate value.
    .build();
ObjectDetector objectDetector = ObjectDetector.createFromFileAndOptions(context, modelFile, options);

Kotlin

// Initialization
val options = ObjectDetectorOptions.builder()
    .setScoreThreshold(0)  // Evaluate your model in the Google Cloud console
                           // to determine an appropriate value.
    .build()
val objectDetector = ObjectDetector.createFromFileAndOptions(context, modelFile, options)

如果您使用的是遠端代管模型，請務必先確認模型已下載，再執行模型。您可以使用模型管理員的 isModelDownloaded() 方法，查看模型下載工作的狀態。

雖然您只需要在執行物件偵測器前確認這項資訊，但如果您同時擁有遠端代管模型和本機內建模型，在例項化物件偵測器時執行這項檢查可能會比較合理：如果已下載遠端模型，請從該模型建立物件偵測器；如果未下載，請從本機模型建立物件偵測器。

Java

FirebaseModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<Boolean>() {
            @Override
            public void onSuccess(Boolean isDownloaded) {
            }
        });

Kotlin

FirebaseModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel)
        .addOnSuccessListener { success ->

        }

如果您只有遠端託管的模型，請在確認下載模型之前，停用模型相關功能，例如將 UI 顯示為灰色或隱藏。方法是將事件監聽器附加至模型管理員的 download() 方法。

確認模型已下載後，請使用模型檔案建立物件偵測器：

Java

FirebaseModelManager.getInstance().getLatestModelFile(remoteModel)
        .addOnCompleteListener(new OnCompleteListener<File>() {
            @Override
            public void onComplete(@NonNull Task<File> task) {
                File modelFile = task.getResult();
                if (modelFile != null) {
                    ObjectDetectorOptions options = ObjectDetectorOptions.builder()
                            .setScoreThreshold(0)
                            .build();
                    objectDetector = ObjectDetector.createFromFileAndOptions(
                            getApplicationContext(), modelFile.getPath(), options);
                }
            }
        });

Kotlin

FirebaseModelManager.getInstance().getLatestModelFile(remoteModel)
        .addOnSuccessListener { modelFile ->
            val options = ObjectDetectorOptions.builder()
                    .setScoreThreshold(0f)
                    .build()
            objectDetector = ObjectDetector.createFromFileAndOptions(
                    applicationContext, modelFile.path, options)
        }

2. 準備輸入圖片

接著，針對每張要標示的圖片，從圖片建立 TensorImage 物件。您可以使用 fromBitmap 方法，從 Bitmap 建立 TensorImage 物件：

Java

TensorImage image = TensorImage.fromBitmap(bitmap);

Kotlin

val image = TensorImage.fromBitmap(bitmap)

如果圖片資料不在 Bitmap 中，您可以載入像素陣列，如 TensorFlow Lite 文件所示。

3. 執行物件偵測工具

如要偵測圖片中的物件，請將 TensorImage 物件傳遞至 ObjectDetector 的 detect() 方法。

Java

List<Detection> results = objectDetector.detect(image);

Kotlin

val results = objectDetector.detect(image)

4. 取得標記物件的相關資訊

如果物件偵測作業成功，會傳回 Detection 物件清單，每個 Detection 物件都代表在圖片中偵測到的項目。您可以取得每個物件的定界框及其標籤。

例如：

Java

for (Detection result : results) {
    RectF bounds = result.getBoundingBox();
    List<Category> labels = result.getCategories();
}

Kotlin

for (result in results) {
    val bounds = result.getBoundingBox()
    val labels = result.getCategories()
}

即時效能改善訣竅

如要在即時應用程式中為圖片加上標籤，請遵循下列指南，以便達到最佳的影格速率：

  • 限制對圖像標註工具的呼叫。如果在圖像標註工具執行期間有新的影片影格可用，請放棄該影格。如需範例，請參閱快速入門範例應用程式中的 VisionProcessorBase 類別。
  • 如果您使用圖片標註器的輸出內容，在輸入圖片上疊加圖形，請先取得結果，然後在單一步驟中算繪圖片和疊加圖形。這樣一來，每個輸入影格就只會算繪到顯示介面一次。如需範例，請參閱快速入門範例應用程式中的 CameraSourcePreview 和 GraphicOverlay 類別。

  • 如果您使用 Camera2 API，請以 ImageFormat.YUV_420_888 格式擷取圖片。

    如果您使用舊版 Camera API，請以 ImageFormat.NV21 格式擷取圖片。