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在 Android 上使用 Firebase Auth 和 Functions 使用 Cloud Vision 安全地標記圖像

為了從您的應用調用 Google Cloud API，您需要創建一個中間 REST API 來處理授權並保護秘密值（例如 API 密鑰）。然後，您需要在您的移動應用程序中編寫代碼以驗證此中間服務並與之通信。

創建此 REST API 的一種方法是使用 Firebase Authentication and Functions，它為您提供了一個託管的無服務器網關，用於處理身份驗證的 Google Cloud API，並且可以使用預構建的 SDK 從您的移動應用程序調用。

本指南演示瞭如何使用此技術從您的應用程序調用 Cloud Vision API。此方法將允許所有經過身份驗證的用戶通過您的 Cloud 項目訪問 Cloud Vision 計費服務，因此在繼續之前考慮此身份驗證機制是否足以滿足您的用例。

在你開始之前

配置您的項目

  1. 如果您還沒有，請將 Firebase 添加到您的 Android 項目中。

  2. 如果您尚未為您的項目啟用基於雲的 API，請立即啟用：

    1. 打開 Firebase 控制台的Firebase ML API 頁面。

    2. 如果您尚未將項目升級到 Blaze 定價計劃，請單擊升級進行升級。 （僅當您的項目不在 Blaze 計劃中時，系統才會提示您升級。）

      只有 Blaze 級項目可以使用基於雲的 API。

    3. 如果尚未啟用基於雲的 API，請單擊啟用基於雲的 API 。
  3. 配置您現有的 Firebase API 密鑰以禁止訪問 Cloud Vision API：
    1. 打開雲控制台的憑據頁面。
    2. 對於列表中的每個 API 密鑰，打開編輯視圖，然後在密鑰限制部分中，將除Cloud Vision API 之外的所有可用 API 添加到列表中。

部署可調用函數

接下來，部署將用於橋接應用程序和 Cloud Vision API 的 Cloud Function。 functions-samples存儲庫包含一個您可以使用的示例。

默認情況下，通過此函數訪問 Cloud Vision API 將僅允許您的應用程序的經過身份驗證的用戶訪問 Cloud Vision API。您可以根據不同的要求修改該功能。

要部署函數：

  1. 克隆或下載functions-samples 存儲庫並切換到vision-annotate-image目錄：
    git clone https://github.com/firebase/functions-samples
cd vision-annotate-image
  2. 安裝依賴項：
    cd functions
npm install
cd ..
  3. 如果您沒有 Firebase CLI，請安裝它。
  4. 在vision-annotate-image目錄中初始化一個 Firebase 項目。出現提示時，在列表中選擇您的項目。 
    firebase init
  5. 部署函數： 
    firebase deploy --only functions:annotateImage

將 Firebase Auth 添加到您的應用

上面部署的可調用函數將拒絕來自您應用的未經身份驗證的用戶的任何請求。如果您還沒有這樣做，則需要將 Firebase Auth 添加到您的應用中。

向您的應用程序添加必要的依賴項

  • 將 Firebase 函數和 gson Android 庫的依賴項添加到您的模塊（應用程序級）Gradle 文件（通常是 app/build.gradle）： 
    implementation 'com.google.firebase:firebase-functions:20.3.1'
implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.6'

    • 現在您已準備好標記圖像。

    1.準備輸入圖像

    為了調用 Cloud Vision，必須將圖像格式化為 base64 編碼的字符串。要處理來自已保存文件 URI 的圖像：
    1. 獲取圖像作為Bitmap對象：

      Kotlin+KTX

      var bitmap: Bitmap = MediaStore.Images.Media.getBitmap(contentResolver, uri)

      Java

      Bitmap bitmap = MediaStore.Images.Media.getBitmap(getContentResolver(), uri);
    2. 或者，縮小圖像以節省帶寬。請參閱Cloud Vision 推薦的圖像尺寸。

      Kotlin+KTX

      private fun scaleBitmapDown(bitmap: Bitmap, maxDimension: Int): Bitmap {
    val originalWidth = bitmap.width
    val originalHeight = bitmap.height
    var resizedWidth = maxDimension
    var resizedHeight = maxDimension
    if (originalHeight > originalWidth) {
        resizedHeight = maxDimension
        resizedWidth =
            (resizedHeight * originalWidth.toFloat() / originalHeight.toFloat()).toInt()
    } else if (originalWidth > originalHeight) {
        resizedWidth = maxDimension
        resizedHeight =
            (resizedWidth * originalHeight.toFloat() / originalWidth.toFloat()).toInt()
    } else if (originalHeight == originalWidth) {
        resizedHeight = maxDimension
        resizedWidth = maxDimension
    }
    return Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, resizedWidth, resizedHeight, false)
}

      Java

      private Bitmap scaleBitmapDown(Bitmap bitmap, int maxDimension) {
    int originalWidth = bitmap.getWidth();
    int originalHeight = bitmap.getHeight();
    int resizedWidth = maxDimension;
    int resizedHeight = maxDimension;

    if (originalHeight > originalWidth) {
        resizedHeight = maxDimension;
        resizedWidth = (int) (resizedHeight * (float) originalWidth / (float) originalHeight);
    } else if (originalWidth > originalHeight) {
        resizedWidth = maxDimension;
        resizedHeight = (int) (resizedWidth * (float) originalHeight / (float) originalWidth);
    } else if (originalHeight == originalWidth) {
        resizedHeight = maxDimension;
        resizedWidth = maxDimension;
    }
    return Bitmap.createScaledBitmap(bitmap, resizedWidth, resizedHeight, false);
}

      Kotlin+KTX

      // Scale down bitmap size
bitmap = scaleBitmapDown(bitmap, 640)

      Java

      // Scale down bitmap size
bitmap = scaleBitmapDown(bitmap, 640);
    3. 將位圖對象轉換為 base64 編碼的字符串：

      Kotlin+KTX

      // Convert bitmap to base64 encoded string
val byteArrayOutputStream = ByteArrayOutputStream()
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, byteArrayOutputStream)
val imageBytes: ByteArray = byteArrayOutputStream.toByteArray()
val base64encoded = Base64.encodeToString(imageBytes, Base64.NO_WRAP)

      Java

      // Convert bitmap to base64 encoded string
ByteArrayOutputStream byteArrayOutputStream = new ByteArrayOutputStream();
bitmap.compress(Bitmap.CompressFormat.JPEG, 100, byteArrayOutputStream);
byte[] imageBytes = byteArrayOutputStream.toByteArray();
String base64encoded = Base64.encodeToString(imageBytes, Base64.NO_WRAP);
      4. Bitmap對象表示的圖像必須是直立的，不需要額外的旋轉。

    2.調用可調用函數來標記圖像

    要標記圖像中的對象，請調用傳遞JSON Cloud Vision 請求的可調用函數。

    1. 首先，初始化 Cloud Functions 的一個實例：

      Kotlin+KTX

      private lateinit var functions: FirebaseFunctions
// ...
functions = Firebase.functions

      Java

      private FirebaseFunctions mFunctions;
// ...
mFunctions = FirebaseFunctions.getInstance();

    2. 定義調用函數的方法：

      Kotlin+KTX

      private fun annotateImage(requestJson: String): Task<JsonElement> {
    return functions
        .getHttpsCallable("annotateImage")
        .call(requestJson)
        .continueWith { task ->
            // This continuation runs on either success or failure, but if the task
            // has failed then result will throw an Exception which will be
            // propagated down.
            val result = task.result?.data
            JsonParser.parseString(Gson().toJson(result))
        }
}

      Java

      private Task<JsonElement> annotateImage(String requestJson) {
    return mFunctions
            .getHttpsCallable("annotateImage")
            .call(requestJson)
            .continueWith(new Continuation<HttpsCallableResult, JsonElement>() {
                @Override
                public JsonElement then(@NonNull Task<HttpsCallableResult> task) {
                    // This continuation runs on either success or failure, but if the task
                    // has failed then getResult() will throw an Exception which will be
                    // propagated down.
                    return JsonParser.parseString(new Gson().toJson(task.getResult().getData()));
                }
            });
}

    3. 創建Type設置為LABEL_DETECTION的 JSON 請求：

      Kotlin+KTX

      // Create json request to cloud vision
val request = JsonObject()
// Add image to request
val image = JsonObject()
image.add("content", JsonPrimitive(base64encoded))
request.add("image", image)
// Add features to the request
val feature = JsonObject()
feature.add("maxResults", JsonPrimitive(5))
feature.add("type", JsonPrimitive("LABEL_DETECTION"))
val features = JsonArray()
features.add(feature)
request.add("features", features)

      Java

      // Create json request to cloud vision
JsonObject request = new JsonObject();
// Add image to request
JsonObject image = new JsonObject();
image.add("content", new JsonPrimitive(base64encoded));
request.add("image", image);
//Add features to the request
JsonObject feature = new JsonObject();
feature.add("maxResults", new JsonPrimitive(5));
feature.add("type", new JsonPrimitive("LABEL_DETECTION"));
JsonArray features = new JsonArray();
features.add(feature);
request.add("features", features);

    4. 最後，調用函數：

      Kotlin+KTX

      annotateImage(request.toString())
    .addOnCompleteListener { task ->
        if (!task.isSuccessful) {
            // Task failed with an exception
            // ...
        } else {
            // Task completed successfully
            // ...
        }
    }

      Java

      annotateImage(request.toString())
        .addOnCompleteListener(new OnCompleteListener<JsonElement>() {
            @Override
            public void onComplete(@NonNull Task<JsonElement> task) {
                if (!task.isSuccessful()) {
                    // Task failed with an exception
                    // ...
                } else {
                    // Task completed successfully
                    // ...
                }
            }
        });

    3.獲取有關標記對象的信息

    如果圖像標記操作成功，將在任務結果中返回BatchAnnotateImagesResponse的 JSON 響應。 labelAnnotations數組中的每個對象代表圖像中標記的內容。對於每個標籤，您可以獲得標籤的文本描述、其知識圖譜實體 ID （如果可用）以及匹配的置信度分數。例如：

    Kotlin+KTX

    for (label in task.result!!.asJsonArray[0].asJsonObject["labelAnnotations"].asJsonArray) {
    val labelObj = label.asJsonObject
    val text = labelObj["description"]
    val entityId = labelObj["mid"]
    val confidence = labelObj["score"]
}

    Java

    for (JsonElement label : task.getResult().getAsJsonArray().get(0).getAsJsonObject().get("labelAnnotations").getAsJsonArray()) {
    JsonObject labelObj = label.getAsJsonObject();
    String text = labelObj.get("description").getAsString();
    String entityId = labelObj.get("mid").getAsString();
    float score = labelObj.get("score").getAsFloat();
}