Panduan deteksi objek untuk iOS

Tugas Pendeteksi Objek memungkinkan Anda mendeteksi kehadiran dan lokasi beberapa class objek. Misalnya, Detektor Objek dapat menemukan dalam gambar. Petunjuk ini menunjukkan cara menggunakan tugas Pendeteksi Objek di iOS. Contoh kode yang dijelaskan dalam petunjuk ini tersedia di GitHub.

Anda dapat melihat cara kerja tugas ini dengan melihat Demo web ini. Untuk informasi selengkapnya tentang kemampuan, model, dan opsi konfigurasi tugas ini, lihat Ringkasan.

Contoh kode

Kode contoh Tugas MediaPipe adalah implementasi dasar dari aplikasi Object Detector untuk iOS. Contoh ini menggunakan kamera di perangkat iOS fisik untuk terus mendeteksi objek, dan juga dapat menggunakan gambar dan video dari galeri perangkat untuk mendeteksi objek secara statis.

Anda dapat menggunakan aplikasi sebagai titik awal untuk aplikasi iOS Anda sendiri, atau merujuknya saat mengubah aplikasi yang sudah ada. Kode contoh Object Detector 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. Jika ingin, konfigurasikan instance git Anda untuk menggunakan checkout sparse, sehingga Anda hanya memiliki file untuk aplikasi contoh Detektor Objek:

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

Setelah membuat versi lokal kode contoh, Anda dapat menginstal library tugas MediaPipe, membuka project menggunakan Xcode, dan menjalankan aplikasi. Untuk petunjuk, lihat Panduan Penyiapan untuk iOS.

Komponen utama

File berikut berisi kode penting untuk aplikasi contoh Pendeteksi Objek:

• ObjectDetectorService.swift: Melakukan inisialisasi detektor, menangani pemilihan model, dan menjalankan inferensi pada data input.
• CameraViewController.swift: Mengimplementasikan UI untuk mode input feed kamera live dan memvisualisasikan hasil deteksi.
• MediaLibraryViewController.swift: Mengimplementasikan UI untuk mode input file gambar diam dan video serta memvisualisasikan hasil deteksi.

Penyiapan

Bagian ini menjelaskan langkah-langkah utama untuk menyiapkan lingkungan pengembangan dan project kode agar dapat menggunakan Detektor Objek. Untuk informasi umum tentang cara menyiapkan lingkungan pengembangan untuk menggunakan tugas MediaPipe, termasuk persyaratan versi platform, lihat Panduan penyiapan untuk iOS.

Dependensi

Pendeteksi Objek menggunakan library MediaPipeTasksVision, yang harus diinstal menggunakan CocoaPods. Library ini kompatibel dengan aplikasi Swift dan Objective-C, dan tidak memerlukan penyiapan khusus bahasa tambahan.

Untuk petunjuk menginstal CocoaPods di macOS, lihat panduan penginstalan CocoaPods. Untuk mendapatkan petunjuk cara membuat Podfile dengan pod yang diperlukan untuk aplikasi Anda, lihat Menggunakan CocoaPods.

Tambahkan pod MediaPipeTasksVision di Podfile menggunakan kode berikut:

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

Jika aplikasi Anda menyertakan target pengujian unit, lihat Panduan Penyiapan untuk iOS guna mendapatkan informasi tambahan tentang cara menyiapkan Podfile.

Model

Tugas MediaPipe Object Detector memerlukan model terlatih yang kompatibel dengan tugas ini. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang model terlatih yang tersedia untuk Object Detector, lihat bagian Model ringkasan tugas.

Pilih dan download model, lalu tambahkan ke direktori project Anda menggunakan Xcode. Untuk mendapatkan petunjuk cara menambahkan file ke project Xcode Anda, lihat Mengelola file dan folder di project Xcode Anda.

Gunakan properti BaseOptions.modelAssetPath untuk menentukan jalur ke model di app bundle Anda. Untuk contoh kode, lihat bagian berikutnya.

Membuat tugas

Anda dapat membuat tugas Object Detector dengan memanggil salah satu penginisialisasinya. Penginisialisasi ObjectDetector(options:) menetapkan nilai untuk opsi konfigurasi termasuk mode berjalan, lokalitas nama tampilan, jumlah maksimum hasil, nilai minimum kepercayaan, daftar yang diizinkan dan daftar yang ditolak kategori.

Jika tidak memerlukan Detektor Objek yang diinisialisasi dengan opsi konfigurasi yang disesuaikan, Anda dapat menggunakan penginisialisasi ObjectDetector(modelPath:) untuk membuat Detektor Objek dengan opsi default. Untuk informasi selengkapnya tentang opsi konfigurasi, lihat Ringkasan Konfigurasi.

Tugas Pendeteksi Objek mendukung 3 jenis data input: gambar diam, file video, dan streaming video live. Secara default, ObjectDetector(modelPath:) menginisialisasi tugas untuk gambar diam. Jika Anda ingin tugas diinisialisasi untuk memproses file video atau streaming video live, gunakan ObjectDetector(options:) untuk menentukan mode video atau livestream yang berjalan. Mode live stream juga memerlukan opsi konfigurasi objectDetectorLiveStreamDelegate tambahan, yang memungkinkan Detektor Objek mengirimkan hasil deteksi ke delegasi secara asinkron.

Pilih tab yang sesuai dengan mode operasi Anda untuk melihat cara membuat tugas dan menjalankan inferensi.

Swift

import MediaPipeTasksVision

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

let options = ObjectDetectorOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .image
options.maxResults = 5

let objectDetector = try ObjectDetector(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

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

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

let objectDetector = try ObjectDetector(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

// Class that conforms to the `ObjectDetectorLiveStreamDelegate` protocol and
// implements the method that the object detector calls once it
// finishes performing detection on each input frame.
class ObjectDetectorResultProcessor: NSObject, ObjectDetectorLiveStreamDelegate {

  func objectDetector(
    _ objectDetector: ObjectDetector,
    didFinishDetection objectDetectionResult: ObjectDetectorResult?,
    timestampInMilliseconds: Int,
    error: Error?) {
    // Process the detection result or errors here.
  }
}

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

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

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

let objectDetector = try ObjectDetector(options: options)
    

Objective-C

@import MediaPipeTasksVision;

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

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

MPPObjectDetector *objectDetector =
      [[MPPObjectDetector alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

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

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

MPPObjectDetector *objectDetector =
      [[MPPObjectDetector alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

// Class that conforms to the `ObjectDetectorLiveStreamDelegate` protocol and
// implements the method that the object detector calls once it
// finishes performing detection on each input frame.

@interface APPObjectDetectorResultProcessor : NSObject 

@end

@implementation MPPObjectDetectorResultProcessor

-   (void)objectDetector:(MPPObjectDetector *)objectDetector
    didFinishDetectionWithResult:(MPPObjectDetectorResult *)ObjectDetectorResult
         timestampInMilliseconds:(NSInteger)timestampInMilliseconds
                           error:(NSError *)error {

    // Process the detection result or errors here.

}

@end

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

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

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

MPPObjectDetector *objectDetector =
      [[MPPObjectDetector alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

Opsi konfigurasi

Tugas ini memiliki opsi konfigurasi berikut untuk aplikasi iOS:

Konfigurasi livestream

Jika mode berjalan disetel ke livestream, Detektor Objek memerlukan opsi konfigurasi objectDetectorLiveStreamDelegate tambahan, yang memungkinkan detektor mengirimkan hasil deteksi secara asinkron. Delegasi menerapkan metode objectDetector(_objectDetector:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:), yang dipanggil oleh Detektor Objek setelah memproses hasil deteksi untuk setiap frame.

Menyiapkan data

Anda perlu mengonversi gambar atau frame input menjadi objek MPImage sebelum meneruskannya ke Detektor Objek. MPImage mendukung berbagai jenis format gambar iOS, dan dapat menggunakannya dalam mode berjalan apa pun untuk inferensi. Untuk informasi selengkapnya tentang MPImage, lihat MPImage API.

Pilih format gambar iOS berdasarkan kasus penggunaan dan mode operasi yang diperlukan aplikasi Anda.MPImage menerima format gambar iOS UIImage, CVPixelBuffer, dan CMSampleBuffer.

UIImage

Format UIImage sangat cocok untuk mode operasi berikut:

• Gambar: gambar dari app bundle, galeri pengguna, atau sistem file yang diformat sebagai gambar UIImage dapat dikonversi menjadi objek MPImage.

• Video: gunakan AVAssetImageGenerator untuk mengekstrak frame video ke format CGImage, lalu konversikan ke gambar UIImage.

// 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];
    

Contoh ini menginisialisasi MPImage dengan orientasi UIImage.Orientation.Up default. Anda dapat menginisialisasi MPImage dengan salah satu nilai UIImage.Orientation yang didukung. Pendeteksi Objek tidak mendukung orientasi yang dicerminkan seperti .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored.

Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang UIImage, lihat Dokumentasi Developer Apple UIImage.

CVPixelBuffer

Format CVPixelBuffer sangat cocok untuk aplikasi yang membuat frame dan menggunakan framework CoreImage iOS untuk pemrosesan.

Format CVPixelBuffer sangat cocok untuk mode berjalan berikut:

• Gambar: aplikasi yang menghasilkan gambar CVPixelBuffer setelah beberapa pemrosesan menggunakan framework CoreImage iOS dapat dikirim ke Detektor Objek dalam mode pengoperasian gambar.

• Video: frame video dapat dikonversi ke format CVPixelBuffer untuk diproses, lalu dikirim ke Detektor Objek dalam mode video.

• livestream: aplikasi yang menggunakan kamera iOS untuk membuat frame dapat dikonversi ke format CVPixelBuffer untuk diproses sebelum dikirim ke Pendeteksi Objek dalam mode livestream.

// 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];
    

Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang CVPixelBuffer, lihat Dokumentasi Developer Apple CVPixelBuffer.

CMSampleBuffer

Format CMSampleBuffer menyimpan sampel media dari jenis media yang seragam, dan sangat cocok untuk mode operasi live stream. Frame live dari kamera iOS dikirim secara asinkron dalam format CMSampleBuffer oleh iOS AVCaptureVideoDataOutput.

// 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];
    

Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang CMSampleBuffer, lihat Dokumentasi Developer Apple CMSampleBuffer.

Menjalankan tugas

Untuk menjalankan Detektor Objek, gunakan metode detect() yang khusus untuk mode berjalan yang ditetapkan:

• Gambar diam: detect(image:)
• Video: detect(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
• livestream: detectAsync(image:)

Contoh kode berikut menunjukkan contoh dasar cara menjalankan Pendeteksi Objek dalam berbagai mode operasi ini:

Swift

let objectDetector.detect(image:image)
    

let objectDetector.detect(videoFrame:image)
    

let objectDetector.detectAsync(image:image)
    

Objective-C

MPPObjectDetectorResult *result = [objectDetector detectInImage:image error:nil];
    

MPPObjectDetectorResult *result = [objectDetector detectInVideoFrame:image          timestampInMilliseconds:timestamp error:nil];
    

BOOL success = [objectDetector detectAsyncInImage:image
                          timestampInMilliseconds:timestamp
                                            error:nil];
    

Contoh kode Detektor Objek menunjukkan implementasi setiap mode ini secara lebih mendetail detect(image:), detect(videoFrame:), dan detectAsync(image:). Kode contoh memungkinkan pengguna beralih antara mode pemrosesan yang mungkin tidak diperlukan untuk kasus penggunaan Anda.

Perhatikan hal berikut:

• Saat berjalan dalam mode video atau mode live stream, Anda juga harus memberikan stempel waktu frame input ke tugas Object Detector.

• Saat berjalan dalam mode gambar atau video, tugas Object Detector akan memblokir thread saat ini hingga selesai memproses gambar atau frame input. Untuk menghindari pemblokiran thread saat ini, jalankan pemrosesan di thread latar belakang menggunakan framework Dispatch atau NSOperation iOS.

• Saat berjalan dalam mode live stream, tugas Detektor Objek akan segera ditampilkan dan tidak memblokir thread saat ini. Metode ini memanggil metode objectDetector(_objectDetector:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) dengan hasil deteksi setelah memproses setiap frame input. Detektor Objek memanggil metode ini secara asinkron pada antrean pengiriman serial khusus. Untuk menampilkan hasil di antarmuka pengguna, kirimkan hasil ke antrean utama setelah memproses hasil. Jika fungsi detectAsync dipanggil saat tugas Object Detector sibuk memproses frame lain, Object Detector akan mengabaikan frame input baru.

Menangani dan menampilkan hasil

Setelah menjalankan inferensi, tugas Pendeteksi Objek akan menampilkan objek ObjectDetectorResult yang menjelaskan objek yang telah ditemukan dalam gambar input.

Berikut adalah contoh data output dari tugas ini:

ObjectDetectorResult:
 Detection #0:
  Box: (x: 355, y: 133, w: 190, h: 206)
  Categories:
   index       : 17
   score       : 0.73828
   class name  : dog
 Detection #1:
  Box: (x: 103, y: 15, w: 138, h: 369)
  Categories:
   index       : 17
   score       : 0.73047
   class name  : dog

Gambar berikut menunjukkan visualisasi output tugas:

Kode contoh Pendeteksi Objek menunjukkan cara menampilkan hasil deteksi yang ditampilkan dari tugas, lihat contoh kode untuk mengetahui detailnya.