Rotular imagens com Firebase ML no Android

Você pode usar o Firebase ML para rotular objetos reconhecidos em uma imagem. Consulte a visão geral para obter informações sobre os recursos desta API.

Antes de você começar

  1. Adicione o Firebase ao seu projeto Android , caso ainda não o tenha feito.
  2. No arquivo Gradle do módulo (nível do aplicativo) (geralmente <project>/<app-module>/build.gradle.kts ou <project>/<app-module>/build.gradle ), adicione a dependência para o Firebase ML Biblioteca de visão para Android. Recomendamos usar o Firebase Android BoM para controlar o controle de versão da biblioteca.
    dependencies {
    // Import the BoM for the Firebase platform
    implementation(platform("com.google.firebase:firebase-bom:32.8.0"))

    // Add the dependency for the Firebase ML Vision library
    // When using the BoM, you don't specify versions in Firebase library dependencies
    implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision'
}

    Ao usar o Firebase Android BoM , seu aplicativo sempre usará versões compatíveis das bibliotecas do Firebase Android.

    (Alternativa) Adicionar dependências da biblioteca Firebase sem usar o BoM

    Se você optar por não usar o Firebase BoM, deverá especificar cada versão da biblioteca do Firebase em sua linha de dependência.

    Observe que se você usa várias bibliotecas do Firebase no seu aplicativo, é altamente recomendável usar a BoM para gerenciar as versões da biblioteca, o que garante que todas as versões sejam compatíveis.

    dependencies {
    // Add the dependency for the Firebase ML Vision library
    // When NOT using the BoM, you must specify versions in Firebase library dependencies
    implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision:24.1.0'
}
    Procurando um módulo de biblioteca específico para Kotlin? A partir de outubro de 2023 (Firebase BoM 32.5.0) , tanto os desenvolvedores Kotlin quanto os Java podem depender do módulo da biblioteca principal (para obter detalhes, consulte o FAQ sobre esta iniciativa ).

  3. Se você ainda não habilitou APIs baseadas em nuvem para seu projeto, faça-o agora:

    1. Abra a página APIs do Firebase ML do console do Firebase.

    2. Se você ainda não atualizou seu projeto para o plano de preços Blaze, clique em Atualizar para fazer isso. (Você será solicitado a atualizar somente se o seu projeto não estiver no plano Blaze.)

      Somente projetos no nível Blaze podem usar APIs baseadas em nuvem.

    3. Se as APIs baseadas em nuvem ainda não estiverem habilitadas, clique em Habilitar APIs baseadas em nuvem .

Agora você está pronto para rotular imagens.

1. Prepare a imagem de entrada

Crie um objeto FirebaseVisionImage a partir da sua imagem. O rotulador de imagem é executado mais rapidamente quando você usa um Bitmap ou, se você usa a API camera2, um media.Image formatado em JPEG, que são recomendados quando possível.

  • Para criar um objeto FirebaseVisionImage a partir de um objeto media.Image , como ao capturar uma imagem da câmera de um dispositivo, passe o objeto media.Image e a rotação da imagem para FirebaseVisionImage.fromMediaImage() .

    Se você usa a biblioteca CameraX , as classes OnImageCapturedListener e ImageAnalysis.Analyzer calculam o valor de rotação para você, então você só precisa converter a rotação em uma das constantes ROTATION_ do Firebase ML antes de chamar FirebaseVisionImage.fromMediaImage() :

    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 Vision API
            // ...
        }
    }
}

    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 Vision API
        // ...
    }
}

    Se você não usa uma biblioteca de câmeras que fornece a rotação da imagem, você pode calculá-la a partir da rotação do dispositivo e da orientação do sensor da câmera no dispositivo:

    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

    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

    Em seguida, passe o objeto media.Image e o valor de rotação para FirebaseVisionImage.fromMediaImage() :

    Kotlin+KTX

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

    Java

    FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
    VisionImage.java
  • Para criar um objeto FirebaseVisionImage a partir de um URI de arquivo, passe o contexto do aplicativo e o URI do arquivo para FirebaseVisionImage.fromFilePath() . Isso é útil quando você usa uma intent ACTION_GET_CONTENT para solicitar que o usuário selecione uma imagem do aplicativo de galeria.

    Kotlin+KTX

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

    Java

    FirebaseVisionImage image;
try {
    image = FirebaseVisionImage.fromFilePath(context, uri);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
    VisionImage.java
  • Para criar um objeto FirebaseVisionImage a partir de um ByteBuffer ou de uma matriz de bytes, primeiro calcule a rotação da imagem conforme descrito acima para a entrada media.Image .

    Em seguida, crie um objeto FirebaseVisionImageMetadata que contenha a altura, a largura, o formato de codificação de cores e a rotação da imagem:

    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

    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

    Use o buffer ou array e o objeto de metadados para criar um objeto FirebaseVisionImage :

    Kotlin+KTX

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

    Java

    FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromByteBuffer(buffer, metadata);
// Or: FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromByteArray(byteArray, metadata);
    VisionImage.java
  • Para criar um objeto FirebaseVisionImage a partir de um objeto Bitmap :

    Kotlin+KTX

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

    Java

    FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap);
    VisionImage.java
    A imagem representada pelo objeto Bitmap deve estar na vertical, sem necessidade de rotação adicional.

2. Configure e execute o rotulador de imagens

Para rotular objetos em uma imagem, passe o objeto FirebaseVisionImage para o método processImage do FirebaseVisionImageLabeler .

  1. Primeiro, obtenha uma instância de FirebaseVisionImageLabeler .

    Kotlin+KTX

    val labeler = FirebaseVision.getInstance().getCloudImageLabeler()

// Or, to set the minimum confidence required:
// val options = FirebaseVisionCloudImageLabelerOptions.Builder()
//     .setConfidenceThreshold(0.7f)
//     .build()
// val labeler = FirebaseVision.getInstance().getCloudImageLabeler(options)

    Java

    FirebaseVisionImageLabeler labeler = FirebaseVision.getInstance()
    .getCloudImageLabeler();

// Or, to set the minimum confidence required:
// FirebaseVisionCloudImageLabelerOptions options =
//     new FirebaseVisionCloudImageLabelerOptions.Builder()
//         .setConfidenceThreshold(0.7f)
//         .build();
// FirebaseVisionImageLabeler labeler = FirebaseVision.getInstance()
//     .getCloudImageLabeler(options);

  2. Em seguida, passe a imagem para o método processImage() :

    Kotlin+KTX

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

    Java

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

3. Obtenha informações sobre objetos rotulados

Se a operação de rotulagem da imagem for bem-sucedida, uma lista de objetos FirebaseVisionImageLabel será transmitida ao listener de sucesso. Cada objeto FirebaseVisionImageLabel representa algo que foi rotulado na imagem. Para cada rótulo, você pode obter a descrição do texto do rótulo, seu ID de entidade do Knowledge Graph (se disponível) e a pontuação de confiança da correspondência. Por exemplo:

Kotlin+KTX

for (label in labels) {
  val text = label.text
  val entityId = label.entityId
  val confidence = label.confidence
}

Java

for (FirebaseVisionImageLabel label: labels) {
  String text = label.getText();
  String entityId = label.getEntityId();
  float confidence = label.getConfidence();
}

Próximos passos