iOS için görüntü sınıflandırma kılavuzu

Görüntü Sınıflandırıcı görevi, görüntüler üzerinde sınıflandırma yapmanıza olanak tanır. Bir resmin, eğitim sırasında tanımlanan bir dizi kategori arasında neyi temsil ettiğini belirlemek için bu görevi kullanabilirsiniz. Bu talimatlarda, iOS uygulamalarında Görüntü Sınıflandırıcı'nın nasıl kullanılacağı gösterilmektedir. 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 resim sınıflandırıcı uygulamasının temel bir uygulamasıdır. Örnekte, nesneleri sürekli olarak sınıflandırmak için fiziksel bir iOS cihazdaki kamera kullanılır. Nesneleri statik olarak sınıflandırmak için cihaz galerisindeki resim ve videolar da kullanılabilir.

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

Kodu indirme

Aşağıdaki talimatlarda, git komut satırı aracını kullanarak örnek kodun yerel bir kopyasını nasıl oluşturacağınız 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 Image Classifier örnek uygulamasının dosyalarına sahip olursunuz:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/image_classification/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, görüntü sınıflandırıcı örnek uygulamasının önemli kodunu içerir:

• ImageClassifierService.swift: Resim sınıflandırıcıyı başlatır, model seçimini yönetir ve giriş verilerinde çıkarım yapar.
• CameraViewController.swift: Canlı kamera feed'i giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.
• MediaLibraryViewController.swift Hareketsiz resim ve video dosyası giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.

Kurulum

Bu bölümde, geliştirme ortamınızı ve kod projelerinizi Görüntü Sınıflandırıcı'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

Görüntü Sınıflandırıcı, 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 'MyImageClassifierApp' 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 görüntü sınıflandırıcısı görevi, bu görevle uyumlu eğitilmiş bir model gerektirir. Resim sınıflandırıcı için mevcut eğitimli 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 paketinizdeki modelin yolunu belirtmek için BaseOptions.modelAssetPath özelliğini kullanın. Kod örneği için sonraki bölüme bakın.

Görevi oluşturma

Görüntü sınıflandırıcı görevini, başlatıcılarından birini çağırarak oluşturabilirsiniz. ImageClassifier(options:) başlatıcısı; çalışma modu, görünen adlar yerel ayarı, maksimum sonuç sayısı, güven eşiği, kategori izin verilenler listesi ve yasaklananlar listesi gibi yapılandırma seçeneklerinin değerlerini belirler.

Özelleştirilmiş yapılandırma seçenekleriyle başlatılan bir Resim Sınıflandırıcı'ya ihtiyacınız yoksa varsayılan seçeneklerle bir Resim Sınıflandırıcı oluşturmak için ImageClassifier(modelPath:) başlatıcıyı kullanabilirsiniz. Yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Yapılandırmaya Genel Bakış başlıklı makaleyi inceleyin.

Resim sınıflandırıcı görevi 3 giriş veri türünü destekler: sabit resimler, video dosyaları ve canlı video akışları. Varsayılan olarak ImageClassifier(modelPath:), hareketsiz resimler için bir görev başlatır. Görevinizin, video dosyalarını veya canlı video yayınlarını işlemek için başlatılmasını istiyorsanız video veya canlı yayın çalışma modunu belirtmek için ImageClassifier(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu için ek bir imageClassifierLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneği de gerekir. Bu seçenek, resim sınıflandırıcının resim sınıflandırma 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 = ImageClassifierOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .image
options.maxResults = 5

let imageClassifier = try ImageClassifier(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

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

let options = ImageClassifierOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .video
options.maxResults = 5

let imageClassifier = try ImageClassifier(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

// Class that conforms to the `ImageClassifierLiveStreamDelegate` protocol and
// implements the method that the image classifier calls once it
// finishes performing classification on each input frame.
class ImageClassifierResultProcessor: NSObject, ImageClassifierLiveStreamDelegate {

   func imageClassifier(
    _ imageClassifier: ImageClassifier,
    didFinishClassification result: ImageClassifierResult?,
    timestampInMilliseconds: Int,
    error: Error?) {

    // Process the image classifier result or errors here.

  }
}

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

let options = ImageClassifierOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .liveStream
options.maxResults = 5

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

let imageClassifier = try ImageClassifier(options: options)
    

Objective-C

@import MediaPipeTasksVision;

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

MPPImageClassifierOptions *options = [[MPPImageClassifierOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeImage;
options.maxResults = 5;

MPPImageClassifier *imageClassifier =
      [[MPPImageClassifier alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

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

MPPImageClassifierOptions *options = [[MPPImageClassifierOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeVideo;
options.maxResults = 5;

MPPImageClassifier *imageClassifier =
      [[MPPImageClassifier alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

// Class that conforms to the `MPPImageClassifierLiveStreamDelegate` protocol
// and implements the method that the image classifier calls once it finishes
// performing classification on each input frame.

@interface APPImageClassifierResultProcessor : NSObject 

@end

@implementation APPImageClassifierResultProcessor

-   (void)imageClassifier:(MPPImageClassifier *)imageClassifier
    didFinishClassificationWithResult:(MPPImageClassifierResult *)imageClassifierResult
              timestampInMilliseconds:(NSInteger)timestampInMilliseconds
                                error:(NSError *)error {

    // Process the image classifier result or errors here.

}

@end

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

MPPImageClassifierOptions *options = [[MPPImageClassifierOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeLiveStream;
options.maxResults = 5;

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

MPPImageClassifier *imageClassifier =
      [[MPPImageClassifier alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

Yapılandırma seçenekleri

Bu görevde, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçenekleri bulunur:

Canlı yayın yapılandırması

Çalışma modu canlı yayın olarak ayarlandığında, resim sınıflandırıcı için ek imageClassifierLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneği gerekir. Bu seçenek, sınıflandırıcının sınıflandırma sonuçlarını eşzamansız olarak sunmasını sağlar. Temsilci, Görüntü Sınıflandırıcı'nın her karenin sınıflandırma sonuçlarını işledikten sonra çağırdığı imageClassifier(_:didFinishClassification:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygular.

Verileri hazırlama

Giriş resmini veya çerçevesini Görüntü Sınıflandırıcı'ya iletmeden önce 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 paketindeki, kullanıcı galerisindeki veya dosya sistemindeki UIImage resimleri MPImage nesnesine dönüştürülebilir.

• Videolar: Video karelerini CGImage biçiminde ayıklamak için AVAssetImageGenerator'ı kullanın, ardından bunları UIImage resimlerine dönüştürün.

// 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. Resim sınıflandırıcı, .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yansıyan yönleri 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 Resim Sınıflandırıcı'ya gönderilebilir.

• Videolar: Video kareleri, işlenmek üzere CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir ve daha sonra video modunda Görüntü Sınıflandırıcı'ya gönderilebilir.

• canlı yayın: Çerçeve oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modunda Görüntü Sınıflandırıcı'ya gönderilmeden önce işleme için 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 Developer Documentation başlıklı makaleyi inceleyin.

CMSampleBuffer

CMSampleBuffer biçimi, tek tip bir medya türünün medya örneklerini depolar ve canlı yayın çalışma modu için idealdir. iOS kameralarından gelen canlı kareler, iOS AVCaptureVideoDataOutput tarafından CMSampleBuffer biçiminde asenkron olarak yayınlanır.

// 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 Developer Documentation sayfasına bakın.

Görevi çalıştırma

Resim sınıflandırıcıyı çalıştırmak için atanan çalışma moduna özel classify() yöntemini kullanın:

• Hareketsiz resim: classify(image:)
• Video: classify(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
• canlı yayın: classifyAsync(image:timestampInMilliseconds:)

Görüntü Sınıflandırıcı, giriş resmi veya çerçevesindeki nesne için olası kategorileri döndürür.

Aşağıdaki kod örneklerinde, Resim Sınıflandırıcı'nın aşağıdaki farklı çalışma modlarında nasıl çalıştırılacağına dair temel örnekler gösterilmektedir:

Swift

let result = try imageClassifier.classify(image: image)
    

let result = try imageClassifier.classify(
  videoFrame: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

try imageClassifier.classifyAsync(
  image: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

Objective-C

MPPImageClassifierResult *result = [imageClassifier classifyImage:image
                                                            error:nil];
    

MPPImageClassifierResult *result = [imageClassifier classifyVideoFrame:image
                                               timestampInMilliseconds:timestamp
                                                                 error:nil];
    

BOOL success = [imageClassifier classifyAsyncImage:image
                          timestampInMilliseconds:timestamp
                                            error:nil];
    

Resim sınıflandırıcı kod örneğinde bu modların her birinin classify(image:), classify(videoFrame:timestampInMilliseconds:) ve classifyAsync(image:timestampInMilliseconds:) uygulamalarının daha ayrıntılı bir görünümü verilmiştir. Örnek kod, kullanıcının işleme modları arasında geçiş yapmasını sağlar. Bunlar, kullanım alanınız için gerekli olmayabilir.

Aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Video modunda veya canlı yayın modunda çalışırken Resim Sınıflandırıcı görevine giriş çerçevesinin zaman damgasını da sağlamanız gerekir.

• Resim veya video modunda çalışırken, Resim Sınıflandırıcı görevi giriş resmini veya çerçeveyi işlemeyi tamamlayana kadar geçerli iş parçacığını engeller. Geçerli mesaj dizisini engellememek için iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak işlemeyi arka plan mesaj dizisinde yürütün.

• Görüntü sınıflandırıcı görevi, canlı yayın modunda çalıştırıldığında hemen döndürülür ve mevcut iş parçacığı engellenmez. Her giriş çerçevesi işlendikten sonra sınıflandırma sonucuyla imageClassifier(_:didFinishClassification:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. Görüntü Sınıflandırıcı, bu yöntemi özel bir seri dağıtım kuyruğunda eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için sonuçları işledikten sonra sonuçları ana sıraya gönderin. Görüntü sınıflandırıcı görevi başka bir kareyi işlemekle meşgulken classifyAsync işlevi çağrılırsa görüntü sınıflandırıcı yeni giriş karesini yoksayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

Resim Sınıflandırıcı görevi, çıkarım çalıştırıldığında giriş resmi veya çerçevedeki nesneler için olası kategorilerin listesini içeren bir ImageClassifierResult nesnesi döndürür.

Aşağıda, bu görevdeki çıkış verilerinin bir örneği gösterilmektedir:

ImageClassifierResult:
 Classifications #0 (single classification head):
  head index: 0
  category #0:
   category name: "/m/01bwb9"
   display name: "Passer domesticus"
   score: 0.91406
   index: 671
  category #1:
   category name: "/m/01bwbt"
   display name: "Passer montanus"
   score: 0.00391
   index: 670

Bu sonuç, aşağıdaki cihazda Bird Classifier çalıştırılarak elde edilmiştir:

Görüntü Sınıflandırıcı örnek kodu, görevden döndürülen sınıflandırma sonuçlarının nasıl görüntüleneceğini gösterir. Ayrıntılar için kod örneğine bakın.