集成对象检测器

对象检测器可以识别一组已知对象中可能存在哪些对象 并提供有关这些对象在指定图片或视频中的位置的信息 。对象检测器经过训练后,能够检测是否存在 多个类别的对象。例如,模型在训练模型时 外包含各种水果,还有一个标签,用于指定 代表的水果所属的类别(例如苹果、香蕉或草莓),以及 用于指定每个对象在图片中的显示位置的数据。请参阅 对象检测示例 详细了解对象检测器。

使用 Task Library ObjectDetector API 部署自定义对象检测器 或预训练的应用导入您的移动应用中。

ObjectDetector API 的主要功能

  • 输入图像处理,包括旋转、调整大小和颜色空间 。

  • 标记地图语言区域。

  • 用于过滤结果的分数阈值。

  • Top-k 检测结果。

  • 标签许可名单和拒绝名单。

支持的对象检测器模型

以下模型保证与 ObjectDetector兼容 API。

使用 Java 运行推理

请参阅 对象检测参考应用 查看如何在 Android 应用中使用 ObjectDetector 的示例。

第 1 步:导入 Gradle 依赖项和其他设置

.tflite 模型文件复制到 Android 模块的 assets 目录中 将运行模型的位置。指定不应压缩该文件,并且 将 TensorFlow Lite 库添加到模块的 build.gradle 文件中:

android {
    // Other settings

    // Specify tflite file should not be compressed for the app apk
    aaptOptions {
        noCompress "tflite"
    }
}

dependencies {
    // Other dependencies

    // Import the Task Vision Library dependency
    implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-task-vision'
    // Import the GPU delegate plugin Library for GPU inference
    implementation 'org.tensorflow:tensorflow-lite-gpu-delegate-plugin'
}

第 2 步:使用模型

// Initialization
ObjectDetectorOptions options =
    ObjectDetectorOptions.builder()
        .setBaseOptions(BaseOptions.builder().useGpu().build())
        .setMaxResults(1)
        .build();
ObjectDetector objectDetector =
    ObjectDetector.createFromFileAndOptions(
        context, modelFile, options);

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

请参阅 源代码和 javadoc 了解用于配置 ObjectDetector 的更多选项。

在 iOS 中运行推断

第 1 步:安装依赖项

Task 库支持使用 CocoaPods 进行安装。确保 CocoaPods 。请参阅 CocoaPods 安装指南 了解相关说明。

请参阅 CocoaPods 指南 了解有关将 Pod 添加到 Xcode 项目的详细信息。

在 Podfile 中添加 TensorFlowLiteTaskVision Pod。

target 'MyAppWithTaskAPI' do
  use_frameworks!
  pod 'TensorFlowLiteTaskVision'
end

确保用于推理的 .tflite 模型在以下文件中: app bundle。

第 2 步:使用模型

Swift

// Imports
import TensorFlowLiteTaskVision

// Initialization
guard let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "ssd_mobilenet_v1",
                                            ofType: "tflite") else { return }

let options = ObjectDetectorOptions(modelPath: modelPath)

// Configure any additional options:
// options.classificationOptions.maxResults = 3

let detector = try ObjectDetector.detector(options: options)

// Convert the input image to MLImage.
// There are other sources for MLImage. For more details, please see:
// https://developers.google.com/ml-kit/reference/ios/mlimage/api/reference/Classes/GMLImage
guard let image = UIImage (named: "cats_and_dogs.jpg"), let mlImage = MLImage(image: image) else { return }

// Run inference
let detectionResult = try detector.detect(mlImage: mlImage)

Objective-C

// Imports
#import <TensorFlowLiteTaskVision/TensorFlowLiteTaskVision.h>

// Initialization
NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"ssd_mobilenet_v1" ofType:@"tflite"];

TFLObjectDetectorOptions *options = [[TFLObjectDetectorOptions alloc] initWithModelPath:modelPath];

// Configure any additional options:
// options.classificationOptions.maxResults = 3;

TFLObjectDetector *detector = [TFLObjectDetector objectDetectorWithOptions:options
                                                                     error:nil];

// Convert the input image to MLImage.
UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"dogs.jpg"];

// There are other sources for GMLImage. For more details, please see:
// https://developers.google.com/ml-kit/reference/ios/mlimage/api/reference/Classes/GMLImage
GMLImage *gmlImage = [[GMLImage alloc] initWithImage:image];

// Run inference
TFLDetectionResult *detectionResult = [detector detectWithGMLImage:gmlImage error:nil];

请参阅 源代码 了解用于配置 TFLObjectDetector 的更多选项。

在 Python 中运行推理

第 1 步:安装 pip 软件包

pip install tflite-support

第 2 步:使用模型

# Imports
from tflite_support.task import vision
from tflite_support.task import core
from tflite_support.task import processor

# Initialization
base_options = core.BaseOptions(file_name=model_path)
detection_options = processor.DetectionOptions(max_results=2)
options = vision.ObjectDetectorOptions(base_options=base_options, detection_options=detection_options)
detector = vision.ObjectDetector.create_from_options(options)

# Alternatively, you can create an object detector in the following manner:
# detector = vision.ObjectDetector.create_from_file(model_path)

# Run inference
image = vision.TensorImage.create_from_file(image_path)
detection_result = detector.detect(image)

请参阅 源代码 了解用于配置 ObjectDetector 的更多选项。

使用 C++ 运行推理

// Initialization
ObjectDetectorOptions options;
options.mutable_base_options()->mutable_model_file()->set_file_name(model_path);
std::unique_ptr<ObjectDetector> object_detector = ObjectDetector::CreateFromOptions(options).value();

// Create input frame_buffer from your inputs, `image_data` and `image_dimension`.
// See more information here: tensorflow_lite_support/cc/task/vision/utils/frame_buffer_common_utils.h
std::unique_ptr<FrameBuffer> frame_buffer = CreateFromRgbRawBuffer(
      image_data, image_dimension);

// Run inference
const DetectionResult result = object_detector->Detect(*frame_buffer).value();

请参阅 源代码 了解用于配置 ObjectDetector 的更多选项。

示例结果

这是一个检测结果示例, ssd mobilenet v1

狗

Results:
 Detection #0 (red):
  Box: (x: 355, y: 133, w: 190, h: 206)
  Top-1 class:
   index       : 17
   score       : 0.73828
   class name  : dog
 Detection #1 (green):
  Box: (x: 103, y: 15, w: 138, h: 369)
  Top-1 class:
   index       : 17
   score       : 0.73047
   class name  : dog

将边界框渲染到输入图片上:

检测输出

尝试 ObjectDetector 的 CLI 演示工具 模型和测试数据。

模型兼容性要求

ObjectDetector API 需要一个具有强制性要求的 TFLite 模型, TFLite 模型元数据。查看创建内容示例 对象检测器的元数据,并使用 TensorFlow Lite Metadata Writer API

兼容的对象检测器模型应满足以下要求:

  • 输入图片张量:(kTfLiteUInt8/kTfLiteFloat32)

    • 图片输入(大小为 [batch x height x width x channels])。
    • 不支持批量推理(batch 必须为 1)。
    • 仅支持 RGB 输入(channels 必须为 3)。
    • 如果类型为 kTfLiteFloat32,则需要 NormalizationOptions 附加至元数据以进行输入标准化。
  • 输出张量必须是 DetectionPostProcess 操作的 4 个输出,即:

    • Locations 张量 (kTfLiteFloat32) <ph type="x-smartling-placeholder">
        </ph>
      • 大小为 [1 x num_results x 4] 的张量,表示内部数组 [top, left, right, bottom] 形式的边界框。
      • BoundingBoxProperties 必须附加到元数据 并指定 type=BOUNDARIES 和 `Coordinate_type=RATIO。
    • 类张量 (kTfLiteFloat32)

      • 张量大小为 [1 x num_results],每个值表示 类的整数索引。
      • 可选(但建议使用)标签映射作为 类型为 TENSOR_VALUE_LABELS 的 AssociatedFile-s,包含一个标签 。请参阅 标签文件示例。 第一个这样的 AssociatedFile(如果有)用于填充 class_name 字段。display_name 字段为 通过 AssociatedFile(如果有)填充,其语言区域与 ObjectDetectorOptions 的“display_names_locale”字段,在 创建时间(默认为“en”,即英语)。如果以上两种情况均不适用 可用,系统只会填充结果的 index 字段。
    • 对张量进行评分 (kTfLiteFloat32)

      • 张量大小为 [1 x num_results],每个值表示 检测到的对象的得分。
    • 检测张量 (kTfLiteFloat32) 的数量

      • 整数 num_results,作为大小为 [1] 的张量。