您可以使用 MediaPipe 物件偵測器工作,偵測多個物件類別的存在情形和位置。這些操作說明將說明如何在 Python 中使用物件偵測器工作。您可以在 GitHub 上找到這些操作說明中所述的程式碼範例。
您可以查看網頁示範,瞭解這項工作的實際運作情形。如要進一步瞭解這項工作的功能、模型和設定選項,請參閱總覽。
程式碼範例
物件偵測器的範例程式碼提供了 Python 中此工作的完整實作方式,供您參考。這個程式碼可協助您測試此工作,並開始建構自己的文字分類應用程式。您只需使用網路瀏覽器,即可查看、執行及編輯物體偵測器範例程式碼。
如果您要為 Raspberry Pi 實作物件偵測器,請參閱 Raspberry Pi 範例應用程式。
設定
本節將說明如何設定開發環境和程式碼專案,以便使用物體偵測器。如要進一步瞭解如何設定開發環境以使用 MediaPipe 工作,包括平台版本需求,請參閱 Python 設定指南。
套件
物件偵測器工作需要使用 mediapipe pip 套件。您可以使用下列指令安裝必要套件:
$ python -m pip install mediapipe
匯入
匯入下列類別,存取 Object Detector 工作函式:
import mediapipe as mp
from mediapipe.tasks import python
from mediapipe.tasks.python import vision
型號
MediaPipe 物件偵測器工作需要訓練的模型,且該模型必須與此工作相容。如要進一步瞭解物件偵測器可用的訓練模型,請參閱任務總覽的「模型」一節。
選取並下載模型,然後將模型儲存在本機目錄中:
model_path = '/absolute/path/to/lite-model_efficientdet_lite0_detection_metadata_1.tflite'
使用 BaseOptions
物件的 model_asset_path
參數,指定要使用的模型路徑。如需程式碼範例,請參閱下一節。
建立工作
使用 create_from_options
函式建立工作。create_from_options
函式可接受設定選項,包括執行模式、顯示名稱語言代碼、結果數量上限、信心閾值、類別許可清單和拒絕清單。如果您未設定設定選項,工作會使用預設值。如要進一步瞭解設定選項,請參閱「設定選項」一節。
物件偵測器工作支援多種輸入資料類型:靜態圖片、影片檔案和即時影片串流。請選擇對應於輸入資料類型的分頁,瞭解如何建立工作並執行推論。
圖片
import mediapipe as mp BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions ObjectDetector = mp.tasks.vision.ObjectDetector ObjectDetectorOptions = mp.tasks.vision.ObjectDetectorOptions VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode options = ObjectDetectorOptions( base_options=BaseOptions(model_asset_path='/path/to/model.tflite'), max_results=5, running_mode=VisionRunningMode.IMAGE) with ObjectDetector.create_from_options(options) as detector: # The detector is initialized. Use it here. # ...
影片
import mediapipe as mp BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions ObjectDetector = mp.tasks.vision.ObjectDetector ObjectDetectorOptions = mp.tasks.vision.ObjectDetectorOptions VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode options = ObjectDetectorOptions( base_options=BaseOptions(model_asset_path='/path/to/model.tflite'), max_results=5, running_mode=VisionRunningMode.VIDEO) with ObjectDetector.create_from_options(options) as detector: # The detector is initialized. Use it here. # ...
直播
import mediapipe as mp BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions DetectionResult = mp.tasks.components.containers.detections.DetectionResult ObjectDetector = mp.tasks.vision.ObjectDetector ObjectDetectorOptions = mp.tasks.vision.ObjectDetectorOptions VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode def print_result(result: DetectionResult, output_image: mp.Image, timestamp_ms: int): print('detection result: {}'.format(result)) options = ObjectDetectorOptions( base_options=BaseOptions(model_asset_path='/path/to/model.tflite'), running_mode=VisionRunningMode.LIVE_STREAM, max_results=5, result_callback=print_result) with ObjectDetector.create_from_options(options) as detector: # The detector is initialized. Use it here. # ...
如需建立物件偵測器的完整範例,以便搭配圖片使用,請參閱程式碼範例。
設定選項
此工作包含下列 Python 應用程式的設定選項:
選項名稱 | 說明 | 值範圍 | 預設值 |
---|---|---|---|
running_mode |
設定工作執行模式。共有三種模式: IMAGE:單一圖片輸入模式。 VIDEO:影片解碼影格模式。 LIVE_STREAM:輸入資料 (例如來自攝影機的資料) 的直播模式。在這個模式中,必須呼叫 resultListener,才能設定事件監聽器,以非同步方式接收結果。 |
{IMAGE, VIDEO, LIVE_STREAM } |
IMAGE |
display_names |
設定標籤語言,用於工作模型中繼資料中提供的顯示名稱 (如有)。預設值為英文的 en 。您可以使用 TensorFlow Lite Metadata Writer API,在自訂模型的中繼資料中新增本地化標籤。 |
語言代碼 | en |
max_results |
設定要傳回的最高分數偵測結果選用數量上限。 | 任何正數 | -1 (傳回所有結果) |
score_threshold |
設定預測分數門檻,覆寫模型中繼資料中提供的門檻 (如果有)。低於這個值的結果會遭到拒絕。 | 任何浮點 | 未設定 |
category_allowlist |
設定允許的選項類別名稱清單。如果不為空白,則偵測結果的類別名稱若不在這個集合中,就會篩除。系統會忽略重複或不明的類別名稱。這個選項與 category_denylist 互斥,如果同時使用這兩個選項,系統會傳回錯誤。 |
任何字串 | 未設定 |
category_denylist |
設定選用的不允許類別名稱清單。如果不為空白,系統會篩除偵測結果中類別名稱屬於這個集合的結果。系統會忽略重複或不明的類別名稱。這個選項與 category_allowlist 互斥,如果同時使用這兩個選項,會導致錯誤。 |
任何字串 | 未設定 |
準備資料
將輸入內容設為圖片檔案或 Numpy 陣列,然後轉換為 mediapipe.Image
物件。如果輸入內容是網路攝影機的影片檔案或直播內容,您可以使用 OpenCV 等外部程式庫,將輸入影格載入為 Numpy 陣列。
以下範例說明如何為每種可用資料類型準備處理資料:
圖片
import mediapipe as mp # Load the input image from an image file. mp_image = mp.Image.create_from_file('/path/to/image') # Load the input image from a numpy array. mp_image = mp.Image(image_format=mp.ImageFormat.SRGB, data=numpy_image)
影片
import mediapipe as mp # Use OpenCV’s VideoCapture to load the input video. # Load the frame rate of the video using OpenCV’s CV_CAP_PROP_FPS # You’ll need it to calculate the timestamp for each frame. # Loop through each frame in the video using VideoCapture#read() # Convert the frame received from OpenCV to a MediaPipe’s Image object. mp_image = mp.Image(image_format=mp.ImageFormat.SRGB, data=numpy_frame_from_opencv)
直播
import mediapipe as mp # Use OpenCV’s VideoCapture to start capturing from the webcam. # Create a loop to read the latest frame from the camera using VideoCapture#read() # Convert the frame received from OpenCV to a MediaPipe’s Image object. mp_image = mp.Image(image_format=mp.ImageFormat.SRGB, data=numpy_frame_from_opencv)
執行工作
您可以呼叫其中一個偵測函式來觸發推論。物件偵測器工作會傳回輸入圖片或影格中偵測到的物件。
圖片
# Perform object detection on the provided single image. detection_result = detector.detect(mp_image)
影片
# Calculate the timestamp of the current frame frame_timestamp_ms = 1000 * frame_index / video_file_fps # Perform object detection on the video frame. detection_result = detector.detect_for_video(mp_image, frame_timestamp_ms)
直播
# Send the latest frame to perform object detection. # Results are sent to the `result_callback` provided in the `ObjectDetectorOptions`. detector.detect_async(mp_image, frame_timestamp_ms)
如需在圖片上執行物體偵測器的完整範例,請參閱程式碼範例。
注意事項:
- 在影片模式或直播模式下執行時,您也必須為物件偵測器工作提供輸入影格時間戳記。
- 在圖片或影片模型中執行時,物件偵測器工作會阻斷目前執行緒,直到處理完輸入圖片或影格為止。
- 在直播模式下執行時,物件偵測器工作不會封鎖目前的執行緒,而是會立即傳回。每次處理完輸入影格後,它都會使用偵測結果叫用結果監聽器。如果在物件偵測器工作忙於處理另一個影格時呼叫偵測函式,系統會忽略新的輸入影格。
處理及顯示結果
執行推論後,物件偵測器工作會傳回 ObjectDetectionResult
物件,該物件會描述在輸入圖片中找到的物件。
以下是這項工作的輸出資料範例:
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
下圖是工作輸出內容的視覺化呈現:
物體偵測器範例程式碼示範如何顯示工作傳回的偵測結果,詳情請參閱程式碼範例。