MediaPipe 이미지 임베더 태스크를 사용하면 이미지 데이터를 숫자 표현식으로 변환하여 두 이미지의 유사성 비교와 같은 ML 관련 이미지 처리 작업을 실행할 수 있습니다.
이 안내에 설명된 코드 샘플은 GitHub에서 확인할 수 있습니다. 이 작업의 실제 동작을 확인하려면 웹 데모를 참고하세요. 이 태스크의 기능, 모델, 구성 옵션에 관한 자세한 내용은 개요를 참고하세요.
코드 예
MediaPipe Tasks 예시 코드는 iOS용 이미지 삽입 도구 앱의 기본 구현입니다. 이 예에서는 실제 iOS 기기의 카메라를 사용하여 이미지를 지속적으로 삽입하고 기기 갤러리의 이미지 파일에서 임베딩을 실행할 수도 있습니다.
이 앱을 자체 iOS 앱의 시작점으로 사용하거나 기존 앱을 수정할 때 참고할 수 있습니다. 이미지 삽입 도구 예시 코드는 GitHub에서 호스팅됩니다.
코드 다운로드
다음 안내에서는 git 명령줄 도구를 사용하여 예시 코드의 로컬 사본을 만드는 방법을 보여줍니다.
예시 코드를 다운로드하려면 다음 안내를 따르세요.
다음 명령어를 사용하여 git 저장소를 클론합니다.
git clone https://github.com/google-ai-edge/mediapipe-samples
필요한 경우 Sparse 체크아웃을 사용하도록 git 인스턴스를 구성하여 이미지 Embedder 예시 앱의 파일만 갖도록 합니다.
cd mediapipe git sparse-checkout init --cone git sparse-checkout set examples/image_embedder/ios
샘플 코드의 로컬 버전을 만든 후 MediaPipe 작업 라이브러리를 설치하고 Xcode를 사용하여 프로젝트를 열고 앱을 실행할 수 있습니다. 자세한 내용은 iOS 설정 가이드를 참고하세요.
주요 구성요소
다음 파일에는 이미지 삽입 도구 예시 애플리케이션의 중요한 코드가 포함되어 있습니다.
- ImageEmbedderService.swift: 이미지 삽입 도구를 초기화하고 모델 선택을 처리하며 입력 데이터에 대한 추론을 실행합니다.
- CameraViewController.swift: 실시간 카메라 피드 입력 모드의 UI를 구현하고 결과를 시각화합니다.
- MediaLibraryViewController.swift: 정지 이미지 입력 모드의 UI를 구현하고 결과를 시각화합니다.
설정
이 섹션에서는 이미지 삽입 도구를 사용하도록 개발 환경 및 코드 프로젝트를 설정하는 주요 단계를 설명합니다. 플랫폼 버전 요구사항을 비롯하여 MediaPipe 작업을 사용하기 위한 개발 환경 설정에 관한 일반적인 내용은 iOS용 설정 가이드를 참고하세요.
종속 항목
이미지 삽입 도구는 CocoaPods를 사용하여 설치해야 하는 MediaPipeTasksVision
라이브러리를 사용합니다. 이 라이브러리는 Swift 및 Objective-C 앱과 호환되며 언어별 추가 설정이 필요하지 않습니다.
macOS에 CocoaPods를 설치하는 방법에 관한 안내는 CocoaPods 설치 가이드를 참고하세요.
앱에 필요한 pod로 Podfile
를 만드는 방법에 관한 안내는 CocoaPods 사용을 참고하세요.
다음 코드를 사용하여 Podfile
에 MediaPipeTasksVision
포드를 추가합니다.
target 'MyImageEmbedderApp' do
use_frameworks!
pod 'MediaPipeTasksVision'
end
앱에 단위 테스트 타겟이 포함된 경우 Podfile
설정에 관한 자세한 내용은 iOS용 설정 가이드를 참고하세요.
모델
MediaPipe 이미지 삽입기 태스크에는 이 태스크와 호환되는 학습된 모델이 필요합니다. 이미지 삽입기에 사용할 수 있는 학습된 모델에 관한 자세한 내용은 모델 섹션을 참고하세요.
모델을 선택 및 다운로드하고 Xcode를 사용하여 프로젝트 디렉터리에 추가합니다. Xcode 프로젝트에 파일을 추가하는 방법에 관한 안내는 Xcode 프로젝트에서 파일 및 폴더 관리를 참고하세요.
BaseOptions.modelAssetPath
속성을 사용하여 App Bundle의 모델 경로를 지정합니다.
할 일 만들기
이니셜라이저 중 하나를 호출하여 이미지 삽입 도구 작업을 만들 수 있습니다. ImageEmbedder(options:)
이니셜라이저는 구성 옵션의 값을 허용합니다.
맞춤설정된 구성 옵션으로 초기화된 이미지 삽입 도구가 필요하지 않은 경우 ImageEmbedder(modelPath:)
이니셜라이저를 사용하여 기본 옵션으로 이미지 삽입 도구를 만들 수 있습니다. 구성 옵션에 관한 자세한 내용은 구성 개요를 참고하세요.
이미지 삽입 도구 태스크는 3가지 입력 데이터 유형(정지 이미지, 동영상 파일, 라이브 동영상 스트림)을 지원합니다. 기본적으로 ImageEmbedder(modelPath:)
는 정지 이미지의 작업을 초기화합니다. 동영상 파일 또는 라이브 동영상 스트림을 처리하도록 작업이 초기화되도록 하려면 ImageEmbedder(options:)
를 사용하여 동영상 또는 라이브 스트림 실행 모드를 지정하세요. 라이브 스트림 모드에는 추가 imageEmbedderLiveStreamDelegate
구성 옵션도 필요합니다. 이 옵션을 사용하면 이미지 임베딩에서 이미지 임베딩 결과를 대리자에 비동기식으로 전달할 수 있습니다.
작업을 만들고 추론을 실행하는 방법을 보려면 실행 모드에 해당하는 탭을 선택합니다.
Swift
이미지
import MediaPipeTasksVision let modelPath = Bundle.main.path( forResource: "model", ofType: "tflite") let options = ImageEmbedderOptions() options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath options.quantize = true options.l2Normalize = true let imageEmbedder = try ImageEmbedder(options: options)
동영상
import MediaPipeTasksVision let modelPath = Bundle.main.path( forResource: "model", ofType: "tflite") let options = ImageEmbedderOptions() options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath options.runningMode = .video options.quantize = true options.l2Normalize = true let imageEmbedder = try ImageEmbedder(options: options)
라이브 스트림
import MediaPipeTasksVision // Class that conforms to the `ImageEmbedderLiveStreamDelegate` protocol and // implements the method that the image embedder calls once it finishes // embedding each input frame. class ImageEmbedderResultProcessor: NSObject, ImageEmbedderLiveStreamDelegate { func imageEmbedder( _ imageEmbedder: ImageEmbedder, didFinishEmbedding result: ImageEmbedderResult?, timestampInMilliseconds: Int, error: Error?) { // Process the image embedder result or errors here. } } let modelPath = Bundle.main.path( forResource: "model", ofType: "tflite") let options = ImageEmbedderOptions() options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath options.runningMode = .liveStream options.quantize = true options.l2Normalize = true // Assign an object of the class to the `imageEmbedderLiveStreamDelegate` // property. let processor = ImageEmbedderResultProcessor() options.imageEmbedderLiveStreamDelegate = processor let imageEmbedder = try ImageEmbedder(options: options)
Objective-C
이미지
@import MediaPipeTasksVision; NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model" ofType:@"tflite"]; MPPImageEmbedderOptions *options = [[MPPImageEmbedderOptions alloc] init]; options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath; options.runningMode = MPPRunningModeImage; options.quantize = YES; options.l2Normalize = YES; MPPImageEmbedder *imageEmbedder = [[MPPImageEmbedder alloc] initWithOptions:options error:nil];
동영상
@import MediaPipeTasksVision; NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model" ofType:@"tflite"]; MPPImageEmbedderOptions *options = [[MPPImageEmbedderOptions alloc] init]; options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath; options.runningMode = MPPRunningModeVideo; options.quantize = YES; options.l2Normalize = YES; MPPImageEmbedder *imageEmbedder = [[MPPImageEmbedder alloc] initWithOptions:options error:nil];
라이브 스트림
@import MediaPipeTasksVision; // Class that conforms to the `MPPImageEmbedderLiveStreamDelegate` protocol // and implements the method that the image embedder calls once it finishes // embedding each input frame. @interface APPImageEmbedderResultProcessor : NSObject@end @implementation APPImageEmbedderResultProcessor - (void)imageEmbedder:(MPPImageEmbedder *)imageEmbedder didFinishEmbeddingWithResult:(MPPImageEmbedderResult *)imageEmbedderResult timestampInMilliseconds:(NSInteger)timestampInMilliseconds error:(NSError *)error { // Process the image embedder result or errors here. } @end NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model" ofType:@"tflite"]; MPPImageEmbedderOptions *options = [[MPPImageEmbedderOptions alloc] init]; options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath; options.runningMode = MPPRunningModeLiveStream; options.quantize = YES; options.l2Normalize = YES; // Assign an object of the class to the `imageEmbedderLiveStreamDelegate` // property. APPImageEmbedderResultProcessor *processor = [APPImageEmbedderResultProcessor new]; options.imageEmbedderLiveStreamDelegate = processor; MPPImageEmbedder *imageEmbedder = [[MPPImageEmbedder alloc] initWithOptions:options error:nil];
구성 옵션
이 작업에는 iOS 앱을 위한 다음과 같은 구성 옵션이 있습니다.
옵션 이름 | 설명 | 값 범위 | 기본값 |
---|---|---|---|
runningMode |
작업의 실행 모드를 설정합니다. 이미지 임베딩에는 세 가지 모드가 있습니다.
IMAGE: 단일 이미지 입력 모드입니다. VIDEO: 동영상의 디코딩된 프레임 모드입니다. LIVE_STREAM: 카메라와 같은 입력 데이터의 라이브 스트림 모드입니다. 이 모드에서 imageEmbedderLiveStreamDelegate 는 이미지 프레임 삽입 결과를 비동기식으로 수신하기 위해 ImageEmbedderLiveStreamDelegate 를 구현하는 클래스의 인스턴스로 설정해야 합니다.
|
{RunningMode.image, RunningMode.video, RunningMode.liveStream} | {RunningMode.image} |
l2Normalize |
반환된 특성 벡터를 L2 norm으로 정규화할지 여부입니다. 모델에 아직 네이티브 L2_NORMALIZATION TFLite 연산자가 포함되어 있지 않은 경우에만 이 옵션을 사용하세요. 대부분의 경우 이미 이 옵션이 적용되어 있으므로 이 옵션 없이 TFLite 추론을 통해 L2 정규화가 이루어집니다. | 부울 | 거짓 |
quantize |
반환된 임베딩을 스칼라 정규화를 통해 바이트로 정규화해야 하는지 여부입니다. 임베딩은 단위 노름이라고 암시적으로 가정되므로 모든 측정기준의 값은 [-1.0, 1.0] 범위에 포함됩니다. 그렇지 않은 경우 l2Normalize 옵션을 사용하세요. | 부울 | 거짓 |
실행 모드가 라이브 스트림으로 설정된 경우 이미지 삽입 도구에 이미지 삽입 도구가 이미지 삽입 결과를 비동기식으로 전송할 수 있는 추가 imageEmbedderLiveStreamDelegate
구성 옵션이 필요합니다. 대리자는 각 입력 이미지 프레임 삽입 결과를 처리한 후 이미지 삽입 도구가 호출하는 imageEmbedder(_:didFinishEmbedding:timestampInMilliseconds:error:)
메서드를 구현해야 합니다.
옵션 이름 | 설명 | 값 범위 | 기본값 |
---|---|---|---|
imageEmbedderLiveStreamDelegate |
이미지 삽입 도구가 라이브 스트림 모드에서 이미지 삽입 결과를 비동기식으로 수신할 수 있도록 합니다. 인스턴스가 이 속성으로 설정된 클래스는 imageEmbedder(_:didFinishEmbedding:timestampInMilliseconds:error:) 메서드를 구현해야 합니다. |
해당 사항 없음 | 설정되지 않음 |
데이터 준비
입력 이미지나 프레임을 이미지 임베딩에 전달하기 전에 MPImage
객체로 변환해야 합니다. MPImage
는 다양한 유형의 iOS 이미지 형식을 지원하며 추론을 위해 모든 실행 모드에서 사용할 수 있습니다. MPImage
에 관한 자세한 내용은 MPImage API를 참고하세요.
사용 사례와 애플리케이션에 필요한 실행 모드를 기반으로 iOS 이미지 형식을 선택합니다.MPImage
는 UIImage
, CVPixelBuffer
, CMSampleBuffer
iOS 이미지 형식을 허용합니다.
UIImage
UIImage
형식은 다음 실행 모드에 적합합니다.
이미지: App Bundle, 사용자 갤러리 또는
UIImage
이미지 형식으로 된 파일 시스템의 이미지는MPImage
객체로 변환할 수 있습니다.동영상: AVAssetImageGenerator를 사용하여 동영상 프레임을 CGImage 형식으로 추출한 다음
UIImage
이미지로 변환합니다.
Swift
// 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)
Objective-C
// 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];
이 예에서는 기본 UIImage.Orientation.Up 방향으로 MPImage
를 초기화합니다. 지원되는 UIImage.Orientation 값으로 MPImage
를 초기화할 수 있습니다. 이미지 삽입 도구는 .upMirrored
, .downMirrored
, .leftMirrored
, .rightMirrored
와 같은 거울 방향을 지원하지 않습니다.
UIImage
에 관한 자세한 내용은 UIImage Apple 개발자 문서를 참고하세요.
CVPixelBuffer
CVPixelBuffer
형식은 프레임을 생성하고 처리에 iOS CoreImage 프레임워크를 사용하는 애플리케이션에 적합합니다.
CVPixelBuffer
형식은 다음 실행 모드에 적합합니다.
이미지: iOS의
CoreImage
프레임워크를 사용하여 일부 처리 후CVPixelBuffer
이미지를 생성하는 앱은 이미지 실행 모드에서 이미지 삽입 도구로 전송할 수 있습니다.동영상: 동영상 프레임은 처리를 위해
CVPixelBuffer
형식으로 변환한 다음 동영상 모드에서 이미지 임베딩으로 전송될 수 있습니다.라이브 스트림: iOS 카메라를 사용하여 프레임을 생성하는 앱은 처리를 위해
CVPixelBuffer
형식으로 변환된 후 라이브 스트림 모드에서 이미지 삽입 도구로 전송될 수 있습니다.
Swift
// 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)
Objective-C
// 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
에 관한 자세한 내용은 CVPixelBuffer Apple 개발자 문서를 참고하세요.
CMSampleBuffer
CMSampleBuffer
형식은 균일한 미디어 유형의 미디어 샘플을 저장하며 라이브 스트림 실행 모드에 적합합니다. iOS 카메라의 라이브 프레임은 iOS AVCaptureVideoDataOutput에 의해 CMSampleBuffer
형식으로 비동기식으로 전송됩니다.
Swift
// 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)
Objective-C
// 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
에 관한 자세한 내용은 CMSampleBuffer Apple 개발자 문서를 참고하세요.
태스크 실행
이미지 삽입 도구를 실행하려면 할당된 실행 모드에 맞는 embed()
메서드를 사용합니다.
- 스틸 이미지:
embed(image:)
- 동영상:
embed(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
- 실시간 스트리밍:
embedAsync(image:timestampInMilliseconds:)
다음 코드 샘플은 다음과 같은 다양한 실행 모드에서 이미지 삽입 도구를 실행하는 방법에 관한 기본 예를 보여줍니다.
Swift
이미지
let result = try imageEmbedder.embed(image: image)
동영상
let result = try imageEmbedder.embed( videoFrame: image, timestampInMilliseconds: timestamp)
실시간 스트림
try imageEmbedder.embedAsync( image: image, timestampInMilliseconds: timestamp)
Objective-C
이미지
MPPImageEmbedderResult *result = [imageEmbedder embedImage:image error:nil];
동영상
MPPImageEmbedderResult *result = [imageEmbedder embedVideoFrame:image timestampInMilliseconds:timestamp error:nil];
실시간 스트림
BOOL success = [imageEmbedder embedAsyncImage:image timestampInMilliseconds:timestamp error:nil];
이미지 삽입기 코드 예에서는 이러한 각 모드(embed(image:)
, embed(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
, embedAsync(image:timestampInMilliseconds:)
)의 구현을 자세히 보여줍니다. 예시 코드를 통해 사용자는 사용 사례에 필요하지 않은 처리 모드 간에 전환할 수 있습니다.
다음에 유의하세요.
동영상 모드 또는 라이브 스트림 모드에서 실행할 때는 입력 프레임의 타임스탬프도 이미지 삽입 도구 작업에 제공해야 합니다.
이미지 또는 동영상 모드에서 실행되면 이미지 삽입 도구 작업은 입력 이미지 또는 프레임 처리를 완료할 때까지 현재 스레드를 차단합니다. 현재 스레드가 차단되지 않도록 하려면 iOS Dispatch 또는 NSOperation 프레임워크를 사용하여 백그라운드 스레드에서 처리를 실행합니다. 앱이 Swift를 사용하여 만들어진 경우 백그라운드 스레드 실행에 Swift 동시 실행을 사용할 수도 있습니다.
라이브 스트림 모드에서 실행하면 이미지 삽입 도구 태스크가 즉시 반환되고 현재 스레드를 차단하지 않습니다. 각 입력 프레임을 삽입한 후 결과와 함께
imageEmbedder(_:didFinishEmbedding:timestampInMilliseconds:error:)
메서드를 호출합니다. 이미지 삽입 도구는 전용 직렬 전달 대기열에서 이 메서드를 비동기식으로 호출합니다. 사용자 인터페이스에 결과를 표시하려면 결과를 처리한 후 결과를 기본 대기열에 전달합니다. 이미지 삽입 도구 작업이 다른 프레임을 처리하는 데 바쁠 때embedAsync
함수가 호출되면 이미지 삽입 도구는 새 입력 프레임을 무시합니다.
결과 처리 및 표시
추론을 실행하면 이미지 임베더는 입력 이미지의 임베딩 목록 (부동 소수점 또는 스칼라 양자화)이 포함된 ImageEmbedderResult
객체를 반환합니다.
다음은 이 태스크의 출력 데이터 예시입니다.
ImageEmbedderResult:
Embedding #0 (sole embedding head):
float_embedding: {0.0, 0.0, ..., 0.0, 1.0, 0.0, 0.0, 2.0}
head_index: 0
다음 이미지를 삽입하여 이 결과를 얻었습니다.
ImageEmbedder.cosineSimilarity
함수를 사용하여 두 임베딩의 유사성을 비교할 수 있습니다.
Swift
let similarity = try ImageEmbedder.cosineSimilarity( embedding1: result.embeddingResult.embeddings[0], embedding2: otherResult.embeddingResult.embeddings[0])
Objective-C
NSNumber *similarity = [MPPImageEmbedder cosineSimilarityBetweenEmbedding1:result.embeddingResult.embeddings[0] andEmbedding2:otherResult.embeddingResult.embeddings[0] error:nil];