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Reconheça texto em imagens de maneira segura com o Cloud Vision usando o Firebase Auth e o Firebase Functions no Android

Para chamar uma API do Google Cloud usando seu app, crie uma API REST intermediária que gerencie a autorização e proteja valores secretos, como chaves de API. Em seguida, escreva o código no seu app para dispositivos móveis a fim de autenticar e se comunicar com esse serviço intermediário.

Uma maneira de criar essa API REST é usar o Firebase Authentication e o Functions, que oferecem um gateway gerenciado sem servidor para as APIs do Google Cloud. Ele lida com a autenticação e pode ser chamado no seu app para dispositivos móveis com SDKs pré-criados.

Neste guia, você verá como usar essa técnica para chamar a API Cloud Vision do seu app. Esse método permitirá que todos os usuários autenticados acessem os serviços faturados do Cloud Vision no projeto do Cloud. Sendo assim, considere se esse mecanismo de autenticação é suficiente para seu caso de uso antes de continuar.

Antes de começar

Configurar seu projeto

  1. Adicione o Firebase ao seu projeto para Android, caso ainda não tenha feito isso.
  2. Se você ainda não ativou APIs baseadas em nuvem para seu projeto, siga estas etapas:

    1. Abra a página de APIs do Firebase ML no Console do Firebase.
    2. Se você ainda não fez o upgrade do seu projeto ao plano de preços Blaze, clique em Fazer upgrade para fazer isso. Você só receberá uma mensagem para fazer upgrade se o projeto não estiver no plano Blaze.

      Apenas projetos no nível Blaze podem usar APIs baseadas na nuvem.

    3. Caso as APIs baseadas na nuvem ainda não estejam ativadas, clique em Ativar APIs baseadas na nuvem.
  3. Configure as chaves de API do Firebase para proibir o acesso à API Cloud Vision:
    1. Abra a página Credenciais do Console do Cloud.
    2. Para cada chave de API na lista, abra a visualização de edição e, na seção "Restrições de chave", adicione à lista todas as APIs disponíveis, exceto a API Cloud Vision.

Como implantar a função chamável

Agora, você implantará a função do Cloud que será usada para conectar seu app e a API Cloud Vision. O repositório functions-samples contém um exemplo que pode ser usado.

Por padrão, essa função permitirá que apenas usuários autenticados do seu app acessem a API Cloud Vision. É possível modificar a função para requisitos diferentes.

Para implantar a função, siga estas etapas:

  1. Clone ou faça o download do repositório functions-samples e mude para o diretório vision-annotate-image:
    git clone https://github.com/firebase/functions-samples
    cd vision-annotate-image
    
  2. Instale as dependências:
    cd functions
    npm install
    cd ..
    
  3. Se você não tiver a CLI do Firebase, faça a instalação.
  4. Inicialize um novo projeto do Firebase no diretório vision-annotate-image. Quando solicitado, selecione o projeto na lista.
    firebase init
  5. Implante a função:
    firebase deploy --only functions:annotateImage

Adicionar o Firebase Auth ao seu app

A função chamável implementada acima rejeitará qualquer solicitação de usuários não autenticados do seu app. Adicione o Firebase Authentication ao app, caso ainda não tenha feito isso.

Adicionar as dependências necessárias ao app

  • Adicione as dependências das bibliotecas Android do Firebase Functions e do gson ao seu arquivo Gradle (geralmente app/build.gradle) do módulo no aplicativo:
    implementation 'com.google.firebase:firebase-functions:20.0.0'
    implementation 'com.google.code.gson:gson:2.8.6'
    
  • Agora você já pode reconhecer texto em imagens.

    1. Preparar a imagem de entrada

    Para chamar o Cloud Vision, a imagem precisa ser formatada como uma string codificada em base64. Para processar uma imagem usando um URI de arquivo salvo:
    1. Consiga a imagem como um objeto Bitmap:

      Java

      Bitmap bitmap = MediaStore.Images.Media.getBitmap(getContentResolver(), uri);

      Kotlin+KTX

      var bitmap: Bitmap = MediaStore.Images.Media.getBitmap(contentResolver, uri)
    2. Opcionalmente, diminua a imagem para economizar largura de banda. Veja os tamanhos de imagem recomendados do Cloud Vision.

      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

      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

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

      Kotlin+KTX

      // Scale down bitmap size
      bitmap = scaleBitmapDown(bitmap, 640)
    3. Converta o objeto bitmap em uma string codificada em base64:

      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);

      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)
    4. A imagem representada pelo objeto Bitmap precisa estar na posição vertical, sem necessidade de girá-la novamente.

    2. Invocar a função chamável para reconhecer texto

    Para reconhecer texto em uma imagem, invoque a função chamável transmitindo uma solicitação JSON do Cloud Vision.

    1. Inicialize uma instância do Cloud Functions:

      Java

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

      Kotlin+KTX

      private lateinit var functions: FirebaseFunctions
      // ...
      functions = Firebase.functions
      
    2. Defina um método para invocar a função:

      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()));
                      }
                  });
      }
      

      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))
                  }
      }
      
    3. Crie a solicitação JSON. A API Cloud Vision é compatível com dois tipos de detecção de texto: TEXT_DETECTION e DOCUMENT_TEXT_DETECTION. Consulte os Documentos do OCR do Cloud Vision para ver a diferença entre os dois casos de uso.

      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("type", new JsonPrimitive("TEXT_DETECTION"));
      // Alternatively, for DOCUMENT_TEXT_DETECTION:
      //feature.add("type", new JsonPrimitive("DOCUMENT_TEXT_DETECTION"));
      JsonArray features = new JsonArray();
      features.add(feature);
      request.add("features", features);
      

      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("type", JsonPrimitive("TEXT_DETECTION"))
      // Alternatively, for DOCUMENT_TEXT_DETECTION:
      // feature.add("type", JsonPrimitive("DOCUMENT_TEXT_DETECTION"))
      val features = JsonArray()
      features.add(feature)
      request.add("features", features)
      

      Opcionalmente, forneça dicas de idioma para ajudar na detecção. Consulte idiomas compatíveis:

      Java

      JsonObject imageContext = new JsonObject();
      JsonArray languageHints = new JsonArray();
      languageHints.add("en");
      imageContext.add("languageHints", languageHints);
      request.add("imageContext", imageContext);
      

      Kotlin+KTX

      val imageContext = JsonObject()
      val languageHints = JsonArray()
      languageHints.add("en")
      imageContext.add("languageHints", languageHints)
      request.add("imageContext", imageContext)
      
    4. Por fim, invoque a função:

      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
                          // ...
                      }
                  }
              });
      

      Kotlin+KTX

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

    3. Extrair texto de blocos de texto reconhecido

    Se a operação de reconhecimento de texto for bem-sucedida, uma resposta JSON de BatchAnnotateImagesResponse será retornada no resultado da tarefa. As anotações de texto podem ser encontradas no objeto fullTextAnnotation.

    É possível conseguir o texto reconhecido como uma string no campo text. Exemplo:

    Java

    JsonObject annotation = task.getResult().getAsJsonArray().get(0).getAsJsonObject().get("fullTextAnnotation").getAsJsonObject();
    System.out.format("%nComplete annotation:%n");
    System.out.format("%s%n", annotation.get("text").getAsString());
    

    Kotlin+KTX

    val annotation = task.result!!.asJsonArray[0].asJsonObject["fullTextAnnotation"].asJsonObject
    System.out.format("%nComplete annotation:")
    System.out.format("%n%s", annotation["text"].asString)
    

    Também é possível receber informações específicas das regiões da imagem. Para cada objeto block, paragraph, word e symbol, é possível receber o texto reconhecido na região e as coordenadas delimitadoras da região. Exemplo:

    Java

    for (JsonElement page : annotation.get("pages").getAsJsonArray()) {
        StringBuilder pageText = new StringBuilder();
        for (JsonElement block : page.getAsJsonObject().get("blocks").getAsJsonArray()) {
            StringBuilder blockText = new StringBuilder();
            for (JsonElement para : block.getAsJsonObject().get("paragraphs").getAsJsonArray()) {
                StringBuilder paraText = new StringBuilder();
                for (JsonElement word : para.getAsJsonObject().get("words").getAsJsonArray()) {
                    StringBuilder wordText = new StringBuilder();
                    for (JsonElement symbol : word.getAsJsonObject().get("symbols").getAsJsonArray()) {
                        wordText.append(symbol.getAsJsonObject().get("text").getAsString());
                        System.out.format("Symbol text: %s (confidence: %f)%n", symbol.getAsJsonObject().get("text").getAsString(), symbol.getAsJsonObject().get("confidence").getAsFloat());
                    }
                    System.out.format("Word text: %s (confidence: %f)%n%n", wordText.toString(), word.getAsJsonObject().get("confidence").getAsFloat());
                    System.out.format("Word bounding box: %s%n", word.getAsJsonObject().get("boundingBox"));
                    paraText.append(wordText.toString()).append(" ");
                }
                System.out.format("%nParagraph:%n%s%n", paraText);
                System.out.format("Paragraph bounding box: %s%n", para.getAsJsonObject().get("boundingBox"));
                System.out.format("Paragraph Confidence: %f%n", para.getAsJsonObject().get("confidence").getAsFloat());
                blockText.append(paraText);
            }
            pageText.append(blockText);
        }
    }
    

    Kotlin+KTX

    for (page in annotation["pages"].asJsonArray) {
        var pageText = ""
        for (block in page.asJsonObject["blocks"].asJsonArray) {
            var blockText = ""
            for (para in block.asJsonObject["paragraphs"].asJsonArray) {
                var paraText = ""
                for (word in para.asJsonObject["words"].asJsonArray) {
                    var wordText = ""
                    for (symbol in word.asJsonObject["symbols"].asJsonArray) {
                        wordText += symbol.asJsonObject["text"].asString
                        System.out.format("Symbol text: %s (confidence: %f)%n",
                            symbol.asJsonObject["text"].asString, symbol.asJsonObject["confidence"].asFloat)
                    }
                    System.out.format("Word text: %s (confidence: %f)%n%n", wordText,
                        word.asJsonObject["confidence"].asFloat)
                    System.out.format("Word bounding box: %s%n", word.asJsonObject["boundingBox"])
                    paraText = String.format("%s%s ", paraText, wordText)
                }
                System.out.format("%nParagraph: %n%s%n", paraText)
                System.out.format("Paragraph bounding box: %s%n", para.asJsonObject["boundingBox"])
                System.out.format("Paragraph Confidence: %f%n", para.asJsonObject["confidence"].asFloat)
                blockText += paraText
            }
            pageText += blockText
        }
    }