Memberikan label pada gambar dengan model yang dilatih AutoML di Android

Setelah melatih model sendiri menggunakan AutoML Vision Edge, Anda dapat menggunakannya di aplikasi untuk memberi label pada gambar.

Ada dua cara untuk mengintegrasikan model yang dilatih dari AutoML Vision Edge: Anda dapat memaketkan model dengan memasukkannya ke dalam folder aset aplikasi, atau mendownloadnya secara dinamis dari Firebase.

Opsi pemaketan model
Dipaketkan dalam aplikasi Anda
  • Model merupakan bagian dari APK aplikasi
  • Model akan langsung tersedia, bahkan saat perangkat Android sedang offline
  • Tidak memerlukan project Firebase
Dihosting dengan Firebase
  • Hosting model dengan menguploadnya ke Firebase Machine Learning
  • Mengurangi ukuran APK
  • Model didownload sesuai permintaan
  • Update model dapat dikirim tanpa memublikasikan ulang aplikasi
  • Pengujian A/B yang mudah dengan Firebase Remote Config
  • Memerlukan project Firebase

Sebelum memulai

  1. Tambahkan dependensi untuk library Android ML Kit ke file gradle level aplikasi modul Anda, biasanya app/build.gradle:

    Untuk memaketkan model dengan aplikasi Anda:

    dependencies {
  // ...
  // Image labeling feature with bundled automl model
  implementation 'com.google.mlkit:image-labeling-custom:16.3.1'
}

    Untuk mendownload model dari Firebase secara dinamis, tambahkan dependensi linkFirebase:

    dependencies {
  // ...
  // Image labeling feature with automl model downloaded
  // from firebase
  implementation 'com.google.mlkit:image-labeling-custom:16.3.1'
  implementation 'com.google.mlkit:linkfirebase:16.1.0'
}

  2. Jika ingin mendownload model, pastikan Anda menambahkan Firebase ke project Android, jika belum melakukannya. Langkah ini tidak diperlukan jika Anda memaketkan model.

1. Muat model

Mengonfigurasi sumber model lokal

Untuk memaketkan model dengan aplikasi Anda:

  1. Ekstrak model dan metadatanya dari file zip yang Anda download dari Firebase console. Sebaiknya gunakan file sebagaimana yang didownload, tanpa melakukan perubahan (termasuk nama file).

  2. Sertakan model Anda dan file metadatanya dalam paket aplikasi Anda:

    1. Jika Anda belum memiliki folder aset dalam project, buatlah dengan mengklik kanan folder app/, lalu mengklik New > Folder > Assets Folder.
    2. Buat subfolder di folder aset untuk menyimpan file model.
    3. Salin file model.tflite, dict.txt, dan manifest.json ke subfolder tersebut (ketiga file harus berada di folder yang sama).

  3. Tambahkan hal berikut ke file build.gradle aplikasi Anda untuk memastikan Gradle tidak mengompresi file model saat membangun aplikasi:

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

    File model akan disertakan ke dalam paket aplikasi dan tersedia untuk ML Kit sebagai aset mentah.

  4. Buat objek LocalModel, dengan menentukan jalur ke file manifes model:

    Java

    AutoMLImageLabelerLocalModel localModel =
    new AutoMLImageLabelerLocalModel.Builder()
        .setAssetFilePath("manifest.json")
        // or .setAbsoluteFilePath(absolute file path to manifest file)
        .build();

    Kotlin

    val localModel = LocalModel.Builder()
    .setAssetManifestFilePath("manifest.json")
    // or .setAbsoluteManifestFilePath(absolute file path to manifest file)
    .build()

Mengonfigurasi sumber model yang dihosting Firebase

Untuk menggunakan model yang dihosting dari jarak jauh, buat objek CustomRemoteModel, dengan menentukan nama yang diberikan kepada model saat dipublikasikan:

Java

// Specify the name you assigned in the Firebase console.
FirebaseModelSource firebaseModelSource =
    new FirebaseModelSource.Builder("your_model_name").build();
CustomRemoteModel remoteModel =
    new CustomRemoteModel.Builder(firebaseModelSource).build();

Kotlin

// Specify the name you assigned in the Firebase console.
val firebaseModelSource = FirebaseModelSource.Builder("your_model_name")
    .build()
val remoteModel = CustomRemoteModel.Builder(firebaseModelSource).build()

Kemudian, mulai tugas download model dengan menentukan kondisi yang Anda inginkan untuk mengizinkan download. Jika model tidak ada di perangkat, atau jika versi model yang lebih baru tersedia, tugas ini akan mendownload model dari Firebase secara asinkron:

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.
    }

Banyak aplikasi memulai tugas download dalam kode inisialisasinya, tetapi Anda dapat melakukannya kapan saja sebelum menggunakan model.

Membuat pemberi label gambar dari model Anda

Setelah sumber model dikonfigurasi, buat objek ImageLabeler dari salah satu sumber model tersebut.

Jika Anda hanya memiliki model yang dipaketkan secara lokal, cukup buat pemberi label dari objek CustomImageLabelerOptions dan konfigurasikan nilai minimum skor keyakinan yang ingin Anda wajibkan (lihat Mengevaluasi model):

Java

CustomImageLabelerOptions customImageLabelerOptions = new CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel)
    .setConfidenceThreshold(0.0f)  // Evaluate your model in the Cloud console
                                   // to determine an appropriate value.
    .build();
ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(customImageLabelerOptions);

Kotlin

val customImageLabelerOptions = CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel)
    .setConfidenceThreshold(0.0f)  // Evaluate your model in the Cloud console
                                   // to determine an appropriate value.
    .build()
val labeler = ImageLabeling.getClient(customImageLabelerOptions)

Jika Anda memiliki model yang dihosting dari jarak jauh, Anda harus memeriksa apakah model tersebut sudah didownload sebelum menjalankannya. Anda dapat memeriksa status tugas download model menggunakan metode isModelDownloaded() pengelola model.

Anda hanya perlu memastikan hal ini sebelum menjalankan pemberi label. Namun demikian, jika Anda memiliki model yang dihosting dari jarak jauh dan model yang dipaketkan secara lokal, mungkin pemeriksaan ini perlu dilakukan saat membuat instance pemberi label gambar: buat pemberi label dari model jarak jauh jika model tersebut telah didownload, dan dari model lokal jika belum didownload.

Java

RemoteModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<Boolean>() {
            @Override
            public void onSuccess(Boolean isDownloaded) {
                CustomImageLabelerOptions.Builder optionsBuilder;
                if (isDownloaded) {
                    optionsBuilder = new CustomImageLabelerOptions.Builder(remoteModel);
                } else {
                    optionsBuilder = new CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel);
                }
                CustomImageLabelerOptions options = optionsBuilder
                        .setConfidenceThreshold(0.0f)  // Evaluate your model in the Cloud console
                                                       // to determine an appropriate threshold.
                        .build();

                ImageLabeler labeler = ImageLabeling.getClient(options);
            }
        });

Kotlin

RemoteModelManager.getInstance().isModelDownloaded(remoteModel)
    .addOnSuccessListener { isDownloaded ->
        val optionsBuilder =
            if (isDownloaded) {
                CustomImageLabelerOptions.Builder(remoteModel)
            } else {
                CustomImageLabelerOptions.Builder(localModel)
            }
        // Evaluate your model in the Cloud console to determine an appropriate threshold.
        val options = optionsBuilder.setConfidenceThreshold(0.0f).build()
        val labeler = ImageLabeling.getClient(options)
}

Jika hanya memiliki model yang dihosting dari jarak jauh, Anda sebaiknya menonaktifkan fungsi yang berkaitan dengan model—misalnya, menonaktifkan atau menyembunyikan sebagian UI—sampai Anda mengonfirmasi bahwa model telah didownload. Anda dapat melakukannya dengan menambahkan pemroses ke metode download() pengelola model:

Java

RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, conditions)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<Void>() {
            @Override
            public void onSuccess(Void v) {
              // Download complete. Depending on your app, you could enable
              // the ML feature, or switch from the local model to the remote
              // model, etc.
            }
        });

Kotlin

RemoteModelManager.getInstance().download(remoteModel, conditions)
    .addOnSuccessListener {
        // Download complete. Depending on your app, you could enable the ML
        // feature, or switch from the local model to the remote model, etc.
    }

2. Siapkan gambar input

Selanjutnya, untuk setiap gambar yang ingin Anda beri label, buat objek InputImage dari gambar Anda. Pemberi label gambar berfungsi secara optimal jika Anda menggunakan Bitmap atau, jika Anda menggunakan Camera2 API, media.Image YUV_420_888, yang direkomendasikan jika memungkinkan.

Anda dapat membuat InputImage dari beberapa sumber, yang masing-masing langkahnya dijelaskan di bawah.

Menggunakan media.Image

Untuk membuat objek InputImage dari objek media.Image, seperti saat mengambil gambar dari kamera perangkat, teruskan objek media.Image dan rotasi gambar ke InputImage.fromMediaImage().

Jika Anda menggunakan library CameraX, class OnImageCapturedListener dan ImageAnalysis.Analyzer menghitung nilai rotasi untuk Anda.

Kotlin+KTX

private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {
    override fun analyze(imageProxy: ImageProxy?) {
        val mediaImage = imageProxy?.image
        if (mediaImage != null) {
            val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees)
            // Pass image to an ML Kit Vision API
            // ...
        }
    }
}

Java

private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {

    @Override
    public void analyze(ImageProxy imageProxy) {
        if (imageProxy == null || imageProxy.getImage() == null) {
            return;
        }
        Image mediaImage = imageProxy.getImage();
        InputImage image =
                InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees);
        // Pass image to an ML Kit Vision API
        // ...
    }
}

Jika Anda tidak menggunakan library kamera yang memberi derajat rotasi gambar, Anda dapat menghitungnya dari derajat rotasi perangkat dan orientasi sensor kamera pada perangkat:

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

Kemudian, teruskan objek media.Image dan nilai derajat rotasi ke InputImage.fromMediaImage():

Kotlin+KTX

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

Java

InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);

Menggunakan URI file

Untuk membuat objek InputImage dari URI file, teruskan konteks aplikasi dan URI file ke InputImage.fromFilePath(). Hal ini berguna saat Anda menggunakan intent ACTION_GET_CONTENT untuk meminta pengguna memilih gambar dari aplikasi galeri mereka.

Kotlin+KTX

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

Java

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

Menggunakan ByteBuffer atau ByteArray

Untuk membuat objek InputImage dari ByteBuffer atau ByteArray, pertama-tama hitung derajat rotasi gambar seperti yang dijelaskan sebelumnya untuk input media.Image. Kemudian, buat objek InputImage dengan buffer atau array, beserta tinggi, lebar, format encoding warna, dan derajat rotasi gambar:

Kotlin+KTX

val image = InputImage.fromByteBuffer(
        byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)

Java

InputImage image = InputImage.fromByteBuffer(byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);

Menggunakan Bitmap

Untuk membuat objek InputImage dari objek Bitmap, buat deklarasi berikut:

Kotlin+KTX

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)

Java

InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);

Gambar direpresentasikan oleh objek Bitmap bersama dengan derajat rotasi.

3. Jalankan pemberi label gambar

Untuk memberi label pada objek dalam gambar, teruskan objek image ke metode process() ImageLabeler.

Java

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

Kotlin

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

4. Dapatkan informasi tentang objek berlabel

Jika operasi pelabelan pada gambar berhasil, daftar objek ImageLabel akan diteruskan ke pemroses peristiwa sukses. Setiap objek ImageLabel mewakili sesuatu yang diberi label dalam gambar. Anda dapat memperoleh deskripsi teks dari setiap label, skor keyakinan kecocokannya, dan indeks kecocokannya. Contoh:

Java

for (ImageLabel label : labels) {
    String text = label.getText();
    float confidence = label.getConfidence();
    int index = label.getIndex();
}

Kotlin

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

Tips untuk meningkatkan performa real-time

Jika Anda ingin memberikan label pada gambar dalam aplikasi real-time, ikuti panduan ini untuk mencapai kecepatan frame terbaik:

  • Batasi panggilan ke pemberi label gambar. Jika frame video baru tersedia saat pemberi label gambar sedang berjalan, hapus frame tersebut. Lihat class VisionProcessorBase di aplikasi contoh panduan memulai untuk mengetahui contohnya.
  • Jika Anda menggunakan output pemberi label gambar untuk menempatkan grafis pada gambar input, pertama-tama dapatkan hasilnya, lalu render gambar dan tempatkan grafis dalam satu langkah. Dengan demikian, Anda hanya merender ke permukaan tampilan sekali untuk setiap frame input. Lihat class CameraSourcePreview dan GraphicOverlay dalam aplikasi contoh panduan memulai untuk mengetahui contohnya.

  • Jika Anda menggunakan Camera2 API, ambil gambar dalam format ImageFormat.YUV_420_888.

    Jika Anda menggunakan Camera API versi lama, ambil gambar dalam format ImageFormat.NV21.