iOS için görüntü sınıflandırma kılavuzu

Görüntü Sınıflandırıcı görevi, görüntüler üzerinde sınıflandırma yapmanıza olanak tanır. Bu görevi, bir resmin eğitim sırasında tanımlanan bir grup kategori arasında neyi temsil ettiğini tanımlamak için kullanabilirsiniz. Bu talimatlar, iOS uygulamalarında Resim Sınıflandırıcı'nın nasıl kullanılacağını gösterir. Bu talimatlarda açıklanan kod örneğine GitHub'dan ulaşabilirsiniz.

Bu web demosunu izleyerek bu görevi çalışırken görebilirsiniz. Bu görevin özellikleri, modelleri ve yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için Genel Bakış bölümüne bakın.

Kod örneği

MediaPipe Görevleri örnek kodu, iOS için bir Görüntü Sınıflandırıcı uygulamasının temel bir uygulamasıdır. Örnekte, nesneleri sürekli olarak sınıflandırmak için fiziksel bir iOS cihazındaki kamera kullanılır. Ayrıca nesneleri statik olarak sınıflandırmak için de cihaz galerisindeki resim ve videolar kullanılabilir.

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

Kodu indirme

Aşağıdaki talimatlar, git komut satırı aracını kullanarak örnek kodun yerel bir kopyasını nasıl oluşturacağınızı göstermektedir.

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 az ödeme yöntemini kullanacak şekilde yapılandırın. Böylece, yalnızca Image Classifier örnek uygulamasına ait dosyalara sahip olursunuz:

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

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

Temel bileşenler

Aşağıdaki dosyalar, Image Classifier örnek uygulaması için önemli kodu içerir:

• ImageClassifierService.swift: Görüntü Sınıflandırıcı'yı başlatır, model seçimini gerçekleştirir ve giriş verilerinde çıkarım yürütür.
• 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 kurmanın temel adımları ve Image Classifier'ı kullanmak için kod projeleriniz açıklanmaktadır. Platform sürümü gereksinimleri de dahil olmak üzere, MediaPipe görevlerini kullanmak amacıyla geliştirme ortamınızı ayarlama hakkında genel bilgiler 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 kapsüllerle Podfile oluşturma talimatları için CocoaPods'u kullanma bölümüne bakın.

Aşağıdaki kodu kullanarak MediaPipeTasksVision kapsülünü Podfile içine ekleyin:

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

Uygulamanız birim test hedefleri içeriyorsa Podfile cihazınızın kurulumuyla ilgili ek bilgiler için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Model

MediaPipe Image Classifier görevi, bu görevle uyumlu, eğitilmiş bir model gerektirir. Görüntü Sınıflandırıcı için eğitilmiş modeller hakkında daha fazla bilgi edinmek üzere göreve genel bakış Modeller bölümüne bakın.

Bir model seçip indirin ve Xcode kullanarak proje dizininize ekleyin. Xcode projenize dosya ekleme talimatları için Xcode projenizde dosya ve klasörleri yönetme bölümüne bakın.

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, çalıştırma modu, görünen adlar yerel ayarı, maksimum sonuç sayısı, güven eşiği, kategori izin verilenler listesi ve ret listesi dahil olmak üzere yapılandırma seçeneklerinin değerlerini ayarlar.

Özelleştirilmiş yapılandırma seçenekleriyle başlatılan bir Image Classifier'a ihtiyacınız yoksa varsayılan seçeneklerle bir Image Classifier oluşturmak için ImageClassifier(modelPath:) başlatıcısını kullanabilirsiniz. Yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Yapılandırmaya Genel Bakış bölümüne bakın.

Görüntü 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 akışlarını işlemek için başlatılmasını istiyorsanız video veya canlı yayın çalışma modunu belirtmek için ImageClassifier(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu, ek imageClassifierLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini de gerektirir. Bu seçenek, Görüntü Sınıflandırıcı'nın görüntü sınıflandırma sonuçlarını yetki verilen kişiye eşzamansız olarak sunmasını sağlar.

Görevi nasıl oluşturacağınızı ve çıkarımda bulunacağınızı görmek için koşu 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 görev, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçeneklerine sahiptir:

Canlı yayın yapılandırması

Çalışma modu canlı yayın moduna ayarlandığında Resim Sınıflandırıcı, sınıflandırıcının sınıflandırma sonuçlarını eşzamansız olarak sunmasını sağlayan ek imageClassifierLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini gerektirir. Yetki verilmiş kullanıcı, her kare için sınıflandırma sonuçlarını işledikten sonra Görüntü Sınıflandırıcı'nın çağırdığı imageClassifier(_:didFinishClassification:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygular.

Verileri hazırlama

Görüntü Sınıflandırıcı'ya iletmeden önce giriş resmini veya çerçevesini bir MPImage nesnesine dönüştürmeniz gerekir. MPImage, farklı iOS görüntü biçimlerini destekler ve çıkarım için bunları herhangi bir çalışma modunda kullanabilir. MPImage hakkında daha fazla bilgi için MPImage API'yi inceleyin.

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

UIImage

UIImage biçimi, aşağıdaki çalıştırma modları için uygundur:

• Resimler: bir uygulama paketi, kullanıcı galerisi veya dosya sisteminden UIImage olarak biçimlendirilmiş resimler MPImage nesnesine dönüştürülebilir.

• Videolar: AVAssetImageGenerator kullanarak video karelerini CGImage biçiminde ayıklayın ve UIImage görüntülerine 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 yönle bir MPImage başlatılır. Desteklenen UIImage.Orientation değerlerinden herhangi biriyle bir MPImage başlatabilirsiniz. Görüntü Sınıflandırıcı .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yansıtılmış yönleri desteklemez.

UIImage hakkında daha fazla bilgi için UIImage Apple Developer Dokümanlar'a bakın.

CVPixelBuffer

CVPixelBuffer biçimi, çerçeveler oluşturan ve işleme amacıyla iOS CoreImage çerçevesini kullanan uygulamalar için uygundur.

CVPixelBuffer biçimi, aşağıdaki çalıştırma modları için uygundur:

• Resimler: iOS'in CoreImage çerçevesini kullanarak bir miktar işlemden sonra CVPixelBuffer resim oluşturan uygulamalar, resim çalıştırma modunda Resim Sınıflandırıcı'ya gönderilebilir.

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

• Canlı yayın: Kare oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modundaki Resim Sınıflandırıcı'ya 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 Dokümanları'na bakın.

CMSampleBuffer

CMSampleBuffer biçimi, tek tip bir medya türünün medya örneklerini depolar ve canlı yayın çalıştırma modu için çok uygundur. iOS kameralardan alınan canlı kareler, iOS AVCaptureVideoDataOutput tarafından eşzamansız olarak CMSampleBuffer biçiminde 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 Geliştirici Dokümanları'na bakın.

Görevi çalıştırma

Görüntü Sınıflandırıcı'yı 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 görüntüsü veya çerçevesi içindeki nesne için olası kategorileri döndürür.

Aşağıdaki kod örnekleri, Görüntü Sınıflandırıcı'nın bu farklı çalışma modlarında nasıl çalıştırılacağına ilişkin temel örnekleri göstermektedir:

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];
    

Görüntü Sınıflandırıcı kod örneğinde, bu modların her birinin uygulamaları daha ayrıntılı bir şekilde classify(image:), classify(videoFrame:timestampInMilliseconds:) ve classifyAsync(image:timestampInMilliseconds:) gösterilmektedir. Örnek kod, kullanıcının, kullanım alanınız için gerekli olmayabilecek işleme modları arasında geçiş yapmasını sağlar.

Aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

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

• Resim veya video modunda çalışırken, Resim Sınıflandırıcı görevi giriş resmini veya karesini işlemeyi bitirene kadar geçerli iş parçacığını engeller. Mevcut iş parçacığının engellenmesini önlemek için işlemeyi iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak bir arka plan iş parçacığında yürütün.

• Canlı yayın modunda çalışırken, Image Classifier görevi hemen geri gelir ve mevcut iş parçacığını engellemez. Her bir giriş çerçevesini işledikten sonra sınıflandırma sonucuyla imageClassifier(_:didFinishClassification:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. Image Classifier, bu yöntemi özel bir seri dağıtım sırasında eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için işlendikten sonra sonuçları ana sıraya gönderin. Resim Sınıflandırıcı görevi başka bir kareyi işlemekle meşgulken classifyAsync işlevi çağrılırsa Resim Sınıflandırıcı yeni giriş karesini yoksayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

Çıkarım çalıştırıldığında, Görüntü Sınıflandırıcı görevi giriş görüntüsü veya çerçevesi içindeki nesneler için olası kategorilerin listesini içeren bir ImageClassifierResult nesnesi döndürür.

Aşağıda, bu görevden alınan 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, şurada Kuş Sınıflandırıcı çalıştırılarak elde edildi:

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