Panduan deteksi tempat terkenal wajah untuk Android

Tugas MediaPipe Face Landmarker memungkinkan Anda mendeteksi penanda wajah dan ekspresi wajah dalam gambar dan video. Anda dapat menggunakan tugas ini untuk mengidentifikasi ekspresi wajah manusia, menerapkan filter dan efek wajah, serta membuat avatar virtual. Tugas ini menggunakan model machine learning (ML) yang dapat bekerja dengan satu gambar atau stream gambar berkelanjutan. Tugas ini menghasilkan penanda wajah 3 dimensi, skor bentuk campuran (koefisien yang mewakili ekspresi wajah) untuk menyimpulkan permukaan wajah yang mendetail secara real time, dan matriks transformasi untuk melakukan transformasi yang diperlukan untuk rendering efek.

Contoh kode yang dijelaskan dalam petunjuk ini tersedia di GitHub. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang kemampuan, model, dan opsi konfigurasi tugas ini, lihat Ringkasan.

Contoh kode

Kode contoh Tugas MediaPipe adalah implementasi sederhana aplikasi Penanda Wajah untuk Android. Contoh ini menggunakan kamera pada perangkat Android fisik untuk mendeteksi wajah dalam streaming video nonstop. Aplikasi ini juga dapat mendeteksi wajah dalam gambar dan video dari galeri perangkat.

Anda dapat menggunakan aplikasi sebagai titik awal untuk aplikasi Android Anda sendiri, atau merujuk ke aplikasi tersebut saat memodifikasi aplikasi yang sudah ada. Kode contoh Face Landmarker dihosting di GitHub.

Mendownload kode

Petunjuk berikut menunjukkan cara membuat salinan lokal dari kode contoh menggunakan alat command line git.

Untuk mendownload kode contoh:

1. Clone repositori git menggunakan perintah berikut:

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

2. Secara opsional, konfigurasikan instance git untuk menggunakan checkout sparse, sehingga Anda hanya memiliki file untuk aplikasi contoh Face Landmarker:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/face_landmarker/android
   

Setelah membuat versi lokal dari kode contoh, Anda dapat mengimpor project ke Android Studio dan menjalankan aplikasi. Untuk mengetahui petunjuknya, lihat Panduan Penyiapan untuk Android.

Komponen utama

File berikut berisi kode penting untuk aplikasi contoh penanda wajah ini:

• FaceLandmarkerHelper.kt - Melakukan inisialisasi penanda wajah dan menangani pemilihan model dan delegasi.
• CameraFragment.kt - Menangani kamera perangkat dan memproses data input gambar dan video.
• GalleryFragment.kt - Berinteraksi dengan OverlayView untuk menampilkan gambar atau video output.
• OverlayView.kt - Mengimplementasikan tampilan dengan mesh wajah untuk wajah yang terdeteksi.

Penyiapan

Bagian ini menjelaskan langkah-langkah utama untuk menyiapkan lingkungan pengembangan dan membuat kode project khusus untuk menggunakan Penanda Wajah Wajah. Untuk informasi umum tentang menyiapkan lingkungan pengembangan Anda untuk menggunakan tugas MediaPipe, termasuk persyaratan versi platform, lihat Panduan penyiapan untuk Android.

Dependensi

Tugas Penanda Wajah menggunakan library com.google.mediapipe:tasks-vision. Tambahkan dependensi ini ke file build.gradle aplikasi Android Anda:

dependencies {
    implementation 'com.google.mediapipe:tasks-vision:latest.release'
}

Model

Tugas MediaPipe Face Landmarker memerlukan paket model terlatih yang kompatibel dengan tugas ini. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang model terlatih yang tersedia untuk Penanda Wajah Wajah, lihat bagian Model ringkasan tugas.

Pilih dan download model, serta simpan dalam direktori project Anda:

<dev-project-root>/src/main/assets

Tentukan jalur model dalam parameter ModelAssetPath. Dalam kode contoh, model ditentukan dalam file FaceLandmarkerHelper.kt:

baseOptionsBuilder.setModelAssetPath(MP_FACE_LANDMARKER_TASK)

Membuat tugas

Tugas MediaPipe Face Landmarker menggunakan fungsi createFromOptions() untuk menyiapkan tugas. Fungsi createFromOptions() menerima nilai untuk opsi konfigurasi. Untuk informasi selengkapnya tentang opsi konfigurasi, lihat Opsi konfigurasi.

Penanda Wajah mendukung jenis data input berikut: gambar diam, file video, dan streaming video live. Anda perlu menentukan mode berjalan yang sesuai dengan jenis data input saat membuat tugas. Pilih tab untuk jenis data input Anda guna melihat cara membuat tugas dan menjalankan inferensi.

val baseOptionsBuilder = BaseOptions.builder().setModelAssetPath(MP_FACE_LANDMARKER_TASK)
val baseOptions = baseOptionBuilder.build()

val optionsBuilder = 
    FaceLandmarker.FaceLandmarkerOptions.builder()
        .setBaseOptions(baseOptionsBuilder.build())
        .setMinFaceDetectionConfidence(minFaceDetectionConfidence)
        .setMinTrackingConfidence(minFaceTrackingConfidence)
        .setMinFacePresenceConfidence(minFacePresenceConfidence)
        .setNumFaces(maxNumFaces)
        .setRunningMode(RunningMode.IMAGE)

val options = optionsBuilder.build()
FaceLandmarker = FaceLandmarker.createFromOptions(context, options)
    

val baseOptionsBuilder = BaseOptions.builder().setModelAssetPath(MP_FACE_LANDMARKER_TASK)
val baseOptions = baseOptionBuilder.build()

val optionsBuilder = 
    FaceLandmarker.FaceLandmarkerOptions.builder()
        .setBaseOptions(baseOptionsBuilder.build())
        .setMinFaceDetectionConfidence(minFaceDetectionConfidence)
        .setMinTrackingConfidence(minFaceTrackingConfidence)
        .setMinFacePresenceConfidence(minFacePresenceConfidence)
        .setNumFaces(maxNumFaces)
        .setRunningMode(RunningMode.VIDEO)

val options = optionsBuilder.build()
FaceLandmarker = FaceLandmarker.createFromOptions(context, options)
    

val baseOptionsBuilder = BaseOptions.builder().setModelAssetPath(MP_FACE_LANDMARKER_TASK)
val baseOptions = baseOptionBuilder.build()

val optionsBuilder = 
    FaceLandmarker.FaceLandmarkerOptions.builder()
        .setBaseOptions(baseOptionsBuilder.build())
        .setMinFaceDetectionConfidence(minFaceDetectionConfidence)
        .setMinTrackingConfidence(minFaceTrackingConfidence)
        .setMinFacePresenceConfidence(minFacePresenceConfidence)
        .setNumFaces(maxNumFaces)
        .setResultListener(this::returnLivestreamResult)
        .setErrorListener(this::returnLivestreamError)
        .setRunningMode(RunningMode.LIVE_STREAM)

val options = optionsBuilder.build()
FaceLandmarker = FaceLandmarker.createFromOptions(context, options)
    

Implementasi kode contoh Face Landmarker memungkinkan pengguna beralih antar-mode pemrosesan. Pendekatan ini membuat kode pembuatan tugas lebih rumit dan mungkin tidak sesuai untuk kasus penggunaan Anda. Anda dapat melihat kode ini dalam fungsi setupFaceLandmarker() di file FaceLandmarkerHelper.kt.

Opsi konfigurasi

Tugas ini memiliki opsi konfigurasi berikut untuk aplikasi Android:

Menyiapkan data

Penanda Wajah berfungsi dengan gambar, file video, dan streaming video live. Tugas ini menangani prapemrosesan input data, termasuk pengubahan ukuran, rotasi, dan normalisasi nilai.

Kode berikut menunjukkan cara menyerahkan data untuk diproses. Contoh ini mencakup detail tentang cara menangani data dari gambar, file video, dan streaming video live.

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage

// Convert the input Bitmap object to an MPImage object to run inference
val mpImage = BitmapImageBuilder(image).build()
    

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage

val argb8888Frame =
    if (frame.config == Bitmap.Config.ARGB_8888) frame
    else frame.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, false)

// Convert the input Bitmap object to an MPImage object to run inference
val mpImage = BitmapImageBuilder(argb8888Frame).build()
    

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage

// Convert the input Bitmap object to an MPImage object to run inference
val mpImage = BitmapImageBuilder(rotatedBitmap).build()
    

Dalam kode contoh Penanda Wajah Wajah, persiapan data ditangani di file FaceLandmarkerHelper.kt.

Menjalankan tugas

Bergantung pada jenis data yang Anda kerjakan, gunakan metode FaceLandmarker.detect...() yang spesifik untuk jenis data tersebut. Gunakan detect() untuk gambar individual, detectForVideo() untuk frame dalam file video, dan detectAsync() untuk streaming video. Saat melakukan deteksi pada streaming video, pastikan Anda menjalankan deteksi pada thread terpisah untuk menghindari pemblokiran thread antarmuka pengguna.

Contoh kode berikut menunjukkan contoh sederhana cara menjalankan Face Landmarker dalam berbagai mode data ini:

val result = FaceLandmarker.detect(mpImage)
    

val timestampMs = i * inferenceIntervalMs

FaceLandmarker.detectForVideo(mpImage, timestampMs)
    .let { detectionResult ->
        resultList.add(detectionResult)
    }
    

val mpImage = BitmapImageBuilder(rotatedBitmap).build()
val frameTime = SystemClock.uptimeMillis()

FaceLandmarker.detectAsync(mpImage, frameTime)
    

Perhatikan hal berikut:

• Saat berjalan dalam mode video atau mode live stream, Anda harus memberikan stempel waktu frame input ke tugas Penanda Wajah Wajah.
• Saat berjalan dalam mode gambar atau video, tugas Penanda Wajah akan memblokir thread saat ini hingga selesai memproses gambar atau frame input. Untuk menghindari pemblokiran antarmuka pengguna, jalankan pemrosesan di thread latar belakang.
• Saat berjalan dalam mode live stream, tugas Penanda Wajah Wajah akan segera ditampilkan dan tidak memblokir thread saat ini. Metode ini akan memanggil pemroses hasil dengan hasil deteksi setiap kali selesai memproses frame input.

Dalam kode contoh Penanda Wajah, fungsi detect, detectForVideo, dan detectAsync ditentukan dalam file FaceLandmarkerHelper.kt.

Menangani dan menampilkan hasil

Penanda Wajah menampilkan objek FaceLandmarkerResult untuk setiap deteksi yang dijalankan. Objek hasil berisi mesh wajah untuk setiap wajah yang terdeteksi, dengan koordinat untuk setiap penanda wajah. Secara opsional, objek hasil juga dapat berisi blendshape, yang menunjukkan ekspresi wajah, dan matriks transformasi wajah untuk menerapkan efek wajah pada tempat terkenal yang terdeteksi.

Berikut ini contoh data output dari tugas ini:

FaceLandmarkerResult:
  face_landmarks:
    NormalizedLandmark #0:
      x: 0.5971359014511108
      y: 0.485361784696579
      z: -0.038440968841314316
    NormalizedLandmark #1:
      x: 0.3302789330482483
      y: 0.29289937019348145
      z: -0.09489090740680695
    ... (478 landmarks for each face)
  face_blendshapes:
    browDownLeft: 0.8296722769737244
    browDownRight: 0.8096957206726074
    browInnerUp: 0.00035583582939580083
    browOuterUpLeft: 0.00035752105759456754
    ... (52 blendshapes for each face)
  facial_transformation_matrixes:
    [9.99158978e-01, -1.23036895e-02, 3.91213447e-02, -3.70770246e-01]
    [1.66496094e-02,  9.93480563e-01, -1.12779640e-01, 2.27719707e+01]
    ...

Gambar berikut menunjukkan visualisasi output tugas:

Kode contoh Penanda Wajah menunjukkan cara menampilkan hasil yang ditampilkan dari tugas, lihat class OverlayView untuk detail selengkapnya.