iOS için yüz algılama rehberi

Yüz algılama görevi, bir resim veya videodaki yüzleri algılamanıza olanak tanır. Bir karedeki yüzleri ve yüz özelliklerini bulmak için bu görevi kullanabilirsiniz. Bu görev, tek görüntülerle veya sürekli bir görüntü akışıyla çalışan bir makine öğrenimi (ML) modelini kullanır. Görev, yüz konumlarının yanı sıra aşağıdaki yüz anahtar noktalarını da döndürür: sol göz, sağ göz, burun ucu, ağız, sol göz tragion ve sağ göz tragion.

Bu talimatlarda açıklanan kod örneğini GitHub'da bulabilirsiniz. Bu web demosunu görüntüleyerek bu görevi çalışırken görebilirsiniz. Bu görevin özellikleri, modelleri ve yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Genel bakış bölümüne bakın.

Kod örneği

MediaPipe Tasks örnek kodu, iOS için bir Yüz Algılama uygulamasının basit bir uygulamasıdır. Örnekte, kesintisiz bir video akışındaki yüzleri algılamak için fiziksel bir Android cihazdaki kamera kullanılmaktadır. Uygulama, cihaz galerisindeki resimlerdeki ve videolardaki yüzleri de algılayabilir.

Uygulamayı kendi iOS uygulamanız için başlangıç noktası olarak kullanabilir veya mevcut bir uygulamayı değiştirirken referans olarak kullanabilirsiniz. Yüz Tanıyıcı örnek kodu GitHub'da barındırılır.

Kodu indirme

Aşağıdaki talimatlarda, git komut satırı aracını kullanarak örnek kodun yerel bir kopyasının nasıl oluşturulacağı gösterilmektedir.

Örnek kodu indirmek için:

1. Aşağıdaki komutu kullanarak git deposunu klonlayın:

   git clone https://github.com/google-ai-edge/mediapipe-samples
   

2. İsteğe bağlı olarak, git örneğinizi seyrek kontrol kullanacak şekilde yapılandırın. Böylece, yalnızca Yüz Tanıyıcısı örnek uygulamasının dosyalarına sahip olursunuz:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/face_detector/ios/
   

Örnek kodun yerel bir sürümünü oluşturduktan sonra MediaPipe görev kitaplığını yükleyebilir, Xcode'u kullanarak projeyi açabilir ve uygulamayı çalıştırabilirsiniz. Talimatlar için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Temel bileşenler

Aşağıdaki dosyalar, Yüz Tanıyıcı örnek uygulamasının önemli kodunu içerir:

• FaceDetectorService.swift: Algıyıcıyı başlatır, model seçimini yönetir ve giriş verilerinde çıkarım yapar.
• CameraViewController: Canlı kamera feed'i giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve algılama sonuçlarını görselleştirir.
• MediaLibraryViewController.swift: Hareketsiz resim ve video dosyası giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve algılama sonuçlarını görselleştirir.

Kurulum

Bu bölümde, geliştirme ortamınızı ve kod projelerinizi Yüz Tanıyıcı'yı kullanacak şekilde ayarlamayla ilgili temel adımlar açıklanmaktadır. Platform sürümü gereksinimleri dahil olmak üzere, MediaPipe görevlerini kullanmak için geliştirme ortamınızı ayarlama hakkında genel bilgi için iOS için kurulum kılavuzuna bakın.

Bağımlılıklar

Yüz Tanıyıcı, CocoaPods kullanılarak yüklenmesi gereken MediaPipeTasksVision kitaplığını kullanır. Kitaplık hem Swift hem de Objective-C uygulamalarıyla uyumludur ve dile özgü ek kurulum gerektirmez.

CocoaPods'u macOS'e yükleme talimatları için CocoaPods yükleme kılavuzuna bakın. Uygulamanız için gerekli kapsülleri içeren bir Podfile oluşturma talimatları için CocoaPods'u kullanma başlıklı makaleyi inceleyin.

Aşağıdaki kodu kullanarak MediaPipeTasksVision kapsülünü Podfile bölümüne ekleyin:

target 'MyFaceDetectorApp' do
  use_frameworks!
  pod 'MediaPipeTasksVision'
end

Uygulamanız birim testi hedefleri içeriyorsa Podfile'inizi ayarlama hakkında daha fazla bilgi için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Model

MediaPipe Yüz Algılama görevi, bu görevle uyumlu bir eğitimli model gerektirir. Yüz algılayıcı için kullanılabilen eğitilmiş modeller hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız göreve genel bakıştaki Modeller bölümüne bakın.

Bir model seçip indirin ve Xcode'u kullanarak proje dizininize ekleyin. Xcode projenize dosya eklemeyle ilgili talimatlar için Xcode projenizdeki dosya ve klasörleri yönetme başlıklı makaleyi inceleyin.

Uygulama paketinizde modelin yolunu belirtmek için BaseOptions.modelAssetPath mülkünü kullanın. Kod örneği için sonraki bölüme bakın.

Görevi oluşturma

Yüz Dedektörü görevini, başlatıcılardan birini çağırarak oluşturabilirsiniz. FaceDetector(options:) başlatıcısı, yapılandırma seçenekleri için değerleri kabul eder.

Özelleştirilmiş yapılandırma seçenekleriyle başlatılan bir Yüz Dedektörü'ne ihtiyacınız yoksa varsayılan seçeneklerle bir Yüz Dedektörü oluşturmak için FaceDetector(modelPath:) başlatıcıyı kullanabilirsiniz. Yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Yapılandırmaya Genel Bakış başlıklı makaleyi inceleyin.

Yüz algılama görevi 3 giriş veri türünü destekler: sabit resimler, video dosyaları ve canlı video akışları. Varsayılan olarak FaceDetector(modelPath:), hareketsiz resimler için bir görev başlatır. Görevinizin video dosyalarını veya canlı video akışlarını işlemek için başlatılmasını istiyorsanız videoyu veya canlı yayın çalışma modunu belirtmek için FaceDetector(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu için ek bir faceDetectorLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneği de gerekir. Bu seçenek, Yüz Algılama'nın yüz algılama sonuçlarını temsilciye eşzamansız olarak sunmasını sağlar.

Görevi nasıl oluşturacağınızı ve çıkarım işlemini nasıl çalıştıracağınızı görmek için çalıştırma modunuza karşılık gelen sekmeyi seçin.

Swift

import MediaPipeTasksVision

let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "model",
                                      ofType: "tflite")

let options = FaceDetectorOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .image

let faceDetector = try FaceDetector(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "model",
                                      ofType: "tflite")

let options = FaceDetectorOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .video

let faceDetector = try FaceDetector(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

// Class that conforms to the `FaceDetectorLiveStreamDelegate` protocol and
// implements the method that the face detector calls once it finishes
// detecting faces in each input frame.
class FaceDetectorResultProcessor: NSObject, FaceDetectorLiveStreamDelegate {

  func faceDetector(
    _ faceDetector: FaceDetector,
    didFinishDetection result: FaceDetectorResult?,
    timestampInMilliseconds: Int,
    error: Error?) {

    // Process the face detection result or errors here.

  }
}

let modelPath = Bundle.main.path(
  forResource: "model",
  ofType: "tflite")

let options = FaceDetectorOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .liveStream

// Assign an object of the class to the `faceDetectorLiveStreamDelegate`
// property.
let processor = FaceDetectorResultProcessor()
options.faceDetectorLiveStreamDelegate = processor

let faceDetector = try FaceDetector(options: options)
    

Objective-C

@import MediaPipeTasksVision;

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model"
                                                      ofType:@"tflite"];

MPPFaceDetectorOptions *options = [[MPPFaceDetectorOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeImage;

MPPFaceDetector *faceDetector =
      [[MPPFaceDetector alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model"
                                                      ofType:@"tflite"];

MPPFaceDetectorOptions *options = [[MPPFaceDetectorOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeVideo;

MPPFaceDetector *faceDetector =
      [[MPPFaceDetector alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

// Class that conforms to the `MPPFaceDetectorLiveStreamDelegate` protocol
// and implements the method that the face detector calls once it finishes
// detecting faces in each input frame.

@interface APPFaceDetectorResultProcessor : NSObject 

@end

@implementation APPFaceDetectorResultProcessor

-   (void)faceDetector:(MPPFaceDetector *)faceDetector
    didFinishDetectionWithResult:(MPPFaceDetectorResult *)faceDetectorResult
         timestampInMilliseconds:(NSInteger)timestampInMilliseconds
                           error:(NSError *)error {

    // Process the face detector result or errors here.

}

@end

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model"
                                                      ofType:@"tflite"];

MPPFaceDetectorOptions *options = [[MPPFaceDetectorOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeLiveStream;

// Assign an object of the class to the `faceDetectorLiveStreamDelegate`
// property.
APPFaceDetectorResultProcessor *processor = [APPFaceDetectorResultProcessor new];
options.faceDetectorLiveStreamDelegate = processor;

MPPFaceDetector *faceDetector =
      [[MPPFaceDetector alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

Not: Video modunu veya canlı yayın modunu kullanıyorsanız Yüz Algılama, algılama modelini her karede tetiklememek için izlemeyi kullanır. Bu da gecikmeyi azaltmaya yardımcı olur.

Yapılandırma seçenekleri

Bu görevde, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçenekleri bulunur:

Canlı yayın yapılandırması

Çalışma modu canlı yayın olarak ayarlandığında Yüz Algılayıcı, ek faceDetectorLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini gerektirir. Bu seçenek, yüz algılayıcının algılama sonuçlarını eşzamansız olarak sunmasını sağlar. Temsilci, Yüz Algılayıcı'nın her karenin yüz algılama sonuçlarını işledikten sonra çağırdığı faceDetector(_:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygular.

Verileri hazırlama

Giriş resmini veya çerçeveyi Yüz Dedektörü'ne iletmeden önce bir MPImage nesnesine dönüştürmeniz gerekir. MPImage, farklı iOS resim biçimlerini destekler ve bunları çıkarım için herhangi bir çalışma modunda kullanabilir. MPImage hakkında daha fazla bilgi için MPImage API'ye bakın.

Kullanım alanınıza ve uygulamanızın gerektirdiği çalışma moduna göre bir iOS resim biçimi seçin.MPImage, UIImage, CVPixelBuffer ve CMSampleBuffer iOS resim biçimlerini kabul eder.

UIImage

UIImage biçimi aşağıdaki çalışma modları için uygundur:

• Resimler: Uygulama paketi, kullanıcı galerisi veya dosya sistemindeki UIImage resimleri olarak biçimlendirilmiş resimler MPImage nesnesine dönüştürülebilir.

• Videolar: Video karelerini CGImage biçimine çıkarmak ve ardından UIImage görüntülerine dönüştürmek için AVAssetImageGenerator öğesini kullanın.

// Load an image on the user's device as an iOS `UIImage` object.

// Convert the `UIImage` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(uiImage: image)
    

// Load an image on the user's device as an iOS `UIImage` object.

// Convert the `UIImage` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithUIImage:image error:nil];
    

Örnekte, varsayılan UIImage.Orientation.Up oryantasyonuyla bir MPImage başlatılmaktadır. MPImage öğesini, desteklenen UIImage.Orientation değerlerinden herhangi biriyle başlatabilirsiniz. Yüz algılama özelliği, .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yatay yönde yan duran yüzleri desteklemez.

UIImage hakkında daha fazla bilgi için UIImage Apple Developer Documentation (UIImage Apple Developer Documentation) sayfasına bakın.

CVPixelBuffer

CVPixelBuffer biçimi, kare oluşturan ve işleme için iOS CoreImage çerçevesini kullanan uygulamalar için idealdir.

CVPixelBuffer biçimi aşağıdaki çalışma modları için uygundur:

• Resimler: iOS'un CoreImage çerçevesi kullanılarak bazı işlemlerden sonra CVPixelBuffer resimleri oluşturan uygulamalar, resim çalıştırma modunda Yüz Tanıyıcı'ya gönderilebilir.

• Videolar: Video kareleri, işlenmek üzere CVPixelBuffer biçimine dönüştürülüp video modunda Yüz Dedektörü'ne gönderilebilir.

• canlı yayın: Çerçeve oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modunda Yüz Dedektörü'ne gönderilmeden önce işlenmek üzere CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir.

// Obtain a CVPixelBuffer.

// Convert the `CVPixelBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(pixelBuffer: pixelBuffer)
    

// Obtain a CVPixelBuffer.

// Convert the `CVPixelBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the
// default orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithUIImage:image error:nil];
    

CVPixelBuffer hakkında daha fazla bilgi için CVPixelBuffer Apple Geliştirici Belgeleri'ne bakın.

CMSampleBuffer

CMSampleBuffer biçimi, tek tip bir medya türünün medya örneklerini depolar ve canlı yayın çalışma modu için idealdir. iOS kameralardaki canlı kareler, iOS AVCaptureVideoDataOutput tarafından eşzamansız olarak CMSampleBuffer biçiminde gönderilir.

// Obtain a CMSampleBuffer.

// Convert the `CMSampleBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(sampleBuffer: sampleBuffer)
    

// Obtain a `CMSampleBuffer`.

// Convert the `CMSampleBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the
// default orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithSampleBuffer:sampleBuffer error:nil];
    

CMSampleBuffer hakkında daha fazla bilgi için CMSampleBuffer Apple Geliştirici Belgeleri'ne bakın.

Görevi çalıştırma

Yüz Algılayıcı'yı çalıştırmak için atanan çalışma moduna özel detect() yöntemini kullanın:

• Hareketsiz resim: detect(image:)
• Video: detect(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
• Canlı yayın: detectAsync(image:timestampInMilliseconds:)

Yüz algılama işlevi, giriş resmi veya karesindeki algılanan yüzleri döndürür.

Aşağıdaki kod örneklerinde, Yüz Tanıyıcı'nın aşağıdaki farklı çalışma modlarında nasıl çalıştırıldığına dair basit örnekler gösterilmektedir:

Swift

let result = try faceDetector.detect(image: image)
    

let result = try faceDetector.detect(
  videoFrame: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

try faceDetector.detectAsync(
  image: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

Objective-C

MPPFaceDetectorResult *result = [faceDetector detectInImage:image
                                                      error:nil];
    

MPPFaceDetectorResult *result = [faceDetector detectInVideoFrame:image
                                         timestampInMilliseconds:timestamp
                                                           error:nil];
    

BOOL success = [faceDetector detectAsyncInImage:image
                        timestampInMilliseconds:timestamp
                                          error:nil];
    

Yüz algılayıcı kod örneğinde bu modların her birinin detect(image:), detect(videoFrame:timestampInMilliseconds:) ve detectAsync(image:timestampInMilliseconds:) uygulamalarının daha ayrıntılı bir açıklaması verilmiştir. Örnek kod, kullanıcının işleme modları arasında geçiş yapmasına olanak tanır. Bu, kullanım alanınız için gerekli olmayabilir.

Aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Video modunda veya canlı yayın modunda çalışırken Yüz Dedektörü görevine giriş karesinin zaman damgasını da sağlamanız gerekir.

• Yüz algılama görevi, resim veya video modunda çalışırken giriş resmini ya da karesini işlemeyi tamamlayana kadar mevcut iş parçacığını engeller. Mevcut iş parçacığının engellenmesini önlemek için işlemeyi iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak bir arka plan iş parçacığında yürütün.

• Yüz algılama görevi, canlı yayın modunda çalışırken hemen döndürülür ve mevcut iş parçasını engellemez. Her bir giriş çerçevesini işledikten sonra yüz algılama sonucuyla faceDetector(_:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. Yüz Algılayıcı, bu yöntemi özel bir seri dağıtım kuyruğunda eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için sonuçları işledikten sonra ana kuyruğa gönderin. Yüz Tanıyıcı görevi başka bir kareyi işlerken detectAsync işlevi çağrılırsa Yüz Tanıyıcı yeni giriş karesini yoksayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

Yüz algılama görevi, çıkarım çalıştırıldığında algılanan yüzlerin sınırlayıcı kutularını ve algılanan her yüz için bir güven puanını içeren bir FaceDetectorResult nesnesi döndürür.

Aşağıda, bu görevdeki çıkış verilerinin bir örneği gösterilmektedir:

FaceDetectionResult:
  Detections:
    Detection #0:
      BoundingBox:
        origin_x: 126
        origin_y: 100
        width: 463
        height: 463
      Categories:
        Category #0:
          index: 0
          score: 0.9729152917861938
      NormalizedKeypoints:
        NormalizedKeypoint #0:
          x: 0.18298381567001343
          y: 0.2961040139198303
        NormalizedKeypoint #1:
          x: 0.3302789330482483
          y: 0.29289937019348145
        ... (6 keypoints for each face)
    Detection #1:
      BoundingBox:
        origin_x: 616
        origin_y: 193
        width: 430
        height: 430
      Categories:
        Category #0:
          index: 0
          score: 0.9251380562782288
      NormalizedKeypoints:
        NormalizedKeypoint #0:
          x: 0.6151331663131714
          y: 0.3713381886482239
        NormalizedKeypoint #1:
          x: 0.7460576295852661
          y: 0.38825345039367676
        ... (6 keypoints for each face)

Aşağıdaki resimde görev çıktısının görselleştirmesi gösterilmektedir:

Sınırlayıcı kutusu olmayan resim için orijinal resme bakın.

Yüz Algılayıcı örnek kodunda, sonuçların nasıl görüntüleneceği gösterilmektedir. Ayrıntılı bilgi için kod örneğine bakın.