iOS için resim yerleştirme kılavuzu

MediaPipe Resim Yerleştiricisi görevi, iki resmin benzerliğini karşılaştırma gibi makine öğrenimi ile ilgili resim işleme görevlerini gerçekleştirmek için resim verilerini sayısal bir temsile dönüştürmenize olanak tanır.

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 Image Embedder uygulamasının temel uygulamasıdır. Örnekte, resimleri sürekli olarak yerleştirmek için fiziksel bir iOS cihazdaki kamera kullanılır. Yerleştirici, cihaz galerisindeki resim dosyalarında da çalıştırılabilir.

Uygulamayı kendi iOS uygulamanız için başlangıç noktası olarak kullanabilir veya mevcut bir uygulamayı değiştirirken referans olarak kullanabilirsiniz. Resim Yerleştirici 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 resim yerleştirme örneği uygulamasının dosyalarına sahip olursunuz:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/image_embedder/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, resim yerleştirici örnek uygulamasının önemli kodunu içerir:

• ImageEmbedderService.swift: Resim Yerleştirici'yi 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: Kişisel resim giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.

Kurulum

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

Bağımlılıklar

Resim Yerleştirici, 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.

MediaPipeTasksVision kapsülünü, aşağıdaki kodu kullanarak Podfile içine ekleyin:

target 'MyImageEmbedderApp' 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 Resim Yerleştiricisi görevi, bu görevle uyumlu eğitilmiş bir model gerektirir. Resim Yerleştirici için kullanılabilen eğitilmiş modeller hakkında daha fazla bilgi edinmek isterseniz Modeller bölümüne göz atın.

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.

Görevi oluşturma

Başlatıcılardan birini çağırarak Resim Yerleştirme görevini oluşturabilirsiniz. ImageEmbedder(options:) başlatıcısı, yapılandırma seçenekleri için değerleri kabul eder.

Özelleştirilmiş yapılandırma seçenekleriyle başlatılmış bir resim yerleştiriciye ihtiyacınız yoksa varsayılan seçeneklerle resim yerleştirici oluşturmak için ImageEmbedder(modelPath:) başlatıcıyı kullanabilirsiniz. Yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Yapılandırmaya Genel Bakış başlıklı makaleyi inceleyin.

Resim Yerleştirici görevi 3 giriş veri türünü destekler: sabit resimler, video dosyaları ve canlı video akışları. Varsayılan olarak ImageEmbedder(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 ImageEmbedder(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu için ek bir imageEmbedderLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneği de gerekir. Bu seçenek, resim yerleştiricinin resim yerleştirme 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 = ImageEmbedderOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.quantize = true
options.l2Normalize = true

let imageEmbedder = try ImageEmbedder(options: options)
    

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)
    

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

@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];
    

@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];
    

@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];
    

Yapılandırma seçenekleri

Bu görevde, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçenekleri bulunur:

Çalışma modu canlı yayın olarak ayarlandığında, Resim Yerleştirme aracı, Resim Yerleştirme aracının görüntü yerleştirme sonuçlarını eşzamansız olarak sunmasını sağlayan ek imageEmbedderLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini gerektirir. Temsilci, her giriş resim çerçevesinin yerleştirilmesiyle ilgili sonuçları işledikten sonra Resim Yerleştirici'nin çağırdığı imageEmbedder(_:didFinishEmbedding:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygulamalıdır.

Verileri hazırlama

Giriş resmini veya çerçevesini, resim yerleştiriciye iletmeden önce MPImage nesnesine dönüştürmeniz gerekir. MPImage, farklı iOS resim biçimlerini destekler ve çıkarım için bu biçimleri 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. Bir MPImage öğesini, desteklenen UIImage.Orientation değerlerinden herhangi biriyle başlatabilirsiniz. Resim Yerleştirici, .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yansımalı 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 Yerleştirici'ye gönderilebilir.

• Videolar: Video kareleri, işleme için CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir ve ardından resim yerleştiriciye video modunda gönderilebilir.

• canlı yayın: Çerçeve oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modunda Resim Yerleştirme Aracı'na 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 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 Yerleştirici'yi çalıştırmak için atanan çalışma moduna özel embed() yöntemini kullanın:

• Hareketsiz resim: embed(image:)
• Video: embed(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
• Canlı yayın: embedAsync(image:timestampInMilliseconds:)

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

Swift

let result = try imageEmbedder.embed(image: image)
    

let result = try imageEmbedder.embed(
  videoFrame: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

try imageEmbedder.embedAsync(
  image: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

Objective-C

MPPImageEmbedderResult *result =
  [imageEmbedder embedImage:image error:nil];
    

MPPImageEmbedderResult *result =
  [imageEmbedder embedVideoFrame:image
           timestampInMilliseconds:timestamp
                             error:nil];
    

BOOL success =
  [imageEmbedder embedAsyncImage:image
           timestampInMilliseconds:timestamp
                             error:nil];
    

Resim Yerleştirici kod örneğinde bu modların her birinin embed(image:), embed(videoFrame:timestampInMilliseconds:) ve embedAsync(image:timestampInMilliseconds:) uygulamalarının daha ayrıntılı bir görünümü 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 Resim Yerleştirme görevine giriş çerçevesinin zaman damgasını da sağlamanız gerekir.

• Resim veya video modunda çalışırken Resim Yerleştirme görevi, giriş resmini veya çerçeveyi işlemeyi tamamlayana kadar geçerli iş parçacığını engeller. Mevcut iş parçacığının engellenmesini önlemek için işlemeyi iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak bir arka plan iş parçacığında yürütün. Uygulamanız Swift kullanılarak oluşturulduysa arka planda iş parçacığı yürütme için Swift Concurrency'i de kullanabilirsiniz.

• Canlı yayın modunda çalışırken Resim Yerleştirme görevi hemen geri döner ve mevcut iş parçacığını engellemez. Her bir giriş çerçevesini yerleştirdikten sonra sonuçları içeren imageEmbedder(_:didFinishEmbedding:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. Resim Yerleştirici, bu yöntemi özel bir seri dağıtım kuyruğunda eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için sonuçları işledikten sonra ana kuyruğa gönderin. Resim Yerleştirici görevi başka bir kareyi işlerken embedAsync işlevi çağrılırsa Resim Yerleştirici yeni giriş karesini yoksayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

Resim Yerleştirici, çıkarım çalıştırıldığında giriş resmi için yerleştirmelerin (kayan nokta veya skaler olarak kesirli) listesini içeren bir ImageEmbedderResultnesnesi döndürür.

Aşağıda, bu görevin çıkış verilerine örnek verilmiştir:

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

Bu sonuç, aşağıdaki resmin yerleştirilmesiyle elde edildi:

ImageEmbedder.cosineSimilarity işlevini kullanarak iki yerleştirmenin benzerliğini karşılaştırabilirsiniz.

let similarity = try ImageEmbedder.cosineSimilarity(
  embedding1: result.embeddingResult.embeddings[0],
  embedding2: otherResult.embeddingResult.embeddings[0])
    

NSNumber *similarity = [MPPImageEmbedder
      cosineSimilarityBetweenEmbedding1:result.embeddingResult.embeddings[0]
                          andEmbedding2:otherResult.embeddingResult.embeddings[0]
                                  error:nil];