คำแนะนำการตรวจจับวัตถุสำหรับ Android

งานตัวตรวจจับออบเจ็กต์ช่วยให้คุณตรวจหาการมีอยู่และตำแหน่งของออบเจ็กต์หลายคลาสได้ เช่น ตัวตรวจจับวัตถุระบุตำแหน่งสุนัขภายในรูปภาพได้ วิธีการเหล่านี้จะแสดงวิธีใช้งานตัวตรวจจับวัตถุบน Android ตัวอย่างโค้ดที่อธิบายในวิธีการเหล่านี้จะดูได้ใน GitHub คุณดูงานนี้จริงได้จากการสาธิตบนเว็บนี้ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับความสามารถ โมเดล และตัวเลือกการกำหนดค่าของงานนี้ได้ที่ภาพรวม

ตัวอย่างโค้ด

โค้ดตัวอย่างงาน MediaPipe Tasks เป็นการติดตั้งใช้งานแอป Object Detector สำหรับ Android แบบง่ายๆ โดยใช้กล้องบนอุปกรณ์ Android จริงเพื่อตรวจจับวัตถุอย่างต่อเนื่อง และยังสามารถใช้รูปภาพและวิดีโอจากแกลเลอรีอุปกรณ์เพื่อตรวจจับวัตถุแบบคงที่ได้

คุณสามารถใช้แอปเป็นจุดเริ่มต้นสำหรับแอป Android ของคุณเองหรือใช้อ้างอิงเมื่อแก้ไขแอปที่มีอยู่ โค้ดตัวอย่างของตัวตรวจจับออบเจ็กต์โฮสต์อยู่ใน GitHub

ดาวน์โหลดโค้ด

วิธีการต่อไปนี้แสดงวิธีสร้างสำเนาโค้ดตัวอย่างในเครื่องโดยใช้เครื่องมือบรรทัดคำสั่ง git

วิธีดาวน์โหลดโค้ดตัวอย่าง

1. โคลนที่เก็บ Git โดยใช้คำสั่งต่อไปนี้

   git clone https://github.com/google-ai-edge/mediapipe-samples
   

2. (ไม่บังคับ) กำหนดค่าอินสแตนซ์ Git เพื่อใช้การชำระเงินแบบกระจัดกระจาย เพื่อให้คุณมีเฉพาะไฟล์สำหรับแอปตัวอย่าง Object Detector ดังนี้

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

หลังจากสร้างโค้ดตัวอย่างเวอร์ชันในเครื่องแล้ว คุณจะนำเข้าโปรเจ็กต์ไปยัง Android Studio และเรียกใช้แอปได้ โปรดดูวิธีการที่หัวข้อคู่มือการตั้งค่าสำหรับ Android

องค์ประกอบหลัก

ไฟล์ต่อไปนี้มีโค้ดที่สำคัญสำหรับแอปพลิเคชันตัวอย่าง Object Detector

• ObjectDetectorHelper.kt - เริ่มต้นตัวตรวจจับออบเจ็กต์ รวมถึงจัดการโมเดลและมอบสิทธิ์การเลือก
• MainActivity.kt - ใช้งานแอปพลิเคชันและประกอบคอมโพเนนต์อินเทอร์เฟซผู้ใช้
• OverlayView.kt - จัดการและแสดงผลลัพธ์

ตั้งค่า

ส่วนนี้จะอธิบายขั้นตอนสำคัญในการตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนาและโปรเจ็กต์โค้ดเพื่อใช้ตัวตรวจจับออบเจ็กต์ ดูข้อมูลทั่วไปเกี่ยวกับการตั้งค่าสภาพแวดล้อมการพัฒนาเพื่อใช้งาน MediaPipe รวมถึงข้อกำหนดเวอร์ชันแพลตฟอร์มได้ที่คำแนะนำการตั้งค่าสำหรับ Android

การอ้างอิง

ตัวตรวจจับออบเจ็กต์ใช้ไลบรารี com.google.mediapipe:tasks-vision เพิ่มการอ้างอิงนี้ลงในไฟล์ build.gradle ของโปรเจ็กต์การพัฒนาแอป Android นำเข้าทรัพยากร Dependency ที่ต้องการด้วยโค้ดต่อไปนี้

dependencies {
    implementation 'com.google.mediapipe:tasks-vision:latest.release'
}

รุ่น

งาน MediaPipe Object Detector ต้องใช้โมเดลที่ผ่านการฝึกซึ่งเข้ากันได้กับงานนี้ ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมเดลที่ผ่านการฝึกที่พร้อมใช้งานสำหรับตัวตรวจจับวัตถุได้ที่ภาพรวมงานส่วนโมเดล

เลือกและดาวน์โหลดโมเดล แล้วจัดเก็บไว้ในไดเรกทอรีโปรเจ็กต์ โดยทำดังนี้

<dev-project-root>/src/main/assets

ใช้เมธอด BaseOptions.Builder.setModelAssetPath() เพื่อระบุเส้นทางที่โมเดลใช้ โปรดดูตัวอย่างโค้ดในส่วนถัดไป

สร้างงาน

และใช้ฟังก์ชัน createFromOptions เพื่อสร้างงานได้ ฟังก์ชัน createFromOptions จะยอมรับตัวเลือกการกำหนดค่า ซึ่งรวมถึงโหมดการทำงาน ภาษาของชื่อที่แสดง จำนวนผลลัพธ์สูงสุด เกณฑ์ความเชื่อมั่น รายการที่อนุญาตสำหรับหมวดหมู่ และรายการที่ไม่อนุญาต หากไม่ได้ระบุตัวเลือกการกำหนดค่า ระบบจะใช้ค่าเริ่มต้น ดูข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวเลือกการกำหนดค่าได้ที่ภาพรวมการกำหนดค่า

งานตัวตรวจจับวัตถุรองรับข้อมูลอินพุต 3 ประเภท ได้แก่ ภาพนิ่ง ไฟล์วิดีโอ และสตรีมวิดีโอสด คุณต้องระบุโหมดการทำงานที่เกี่ยวข้องกับประเภทข้อมูลอินพุตเมื่อสร้างงาน เลือกแท็บที่ตรงกับประเภทข้อมูลอินพุตเพื่อดูวิธีสร้างงานและใช้การอนุมาน

ObjectDetectorOptions options =
  ObjectDetectorOptions.builder()
    .setBaseOptions(BaseOptions.builder().setModelAssetPath(‘model.tflite’).build())
    .setRunningMode(RunningMode.IMAGE)
    .setMaxResults(5)
    .build();
objectDetector = ObjectDetector.createFromOptions(context, options);
    

ObjectDetectorOptions options =
  ObjectDetectorOptions.builder()
    .setBaseOptions(BaseOptions.builder().setModelAssetPath(‘model.tflite’).build())
    .setRunningMode(RunningMode.VIDEO)
    .setMaxResults(5)
    .build();
objectDetector = ObjectDetector.createFromOptions(context, options);
    

ObjectDetectorOptions options =
  ObjectDetectorOptions.builder()
    .setBaseOptions(BaseOptions.builder().setModelAssetPath(‘model.tflite’).build())
    .setRunningMode(RunningMode.LIVE_STREAM)
    .setMaxResults(5)
    .setResultListener((result, inputImage) -> {
      // Process the detection result here.
    })
    .setErrorListener((result, inputImage) -> {
      // Process the classification errors here.
    })
   .build();
objectDetector = ObjectDetector.createFromOptions(context, options);
    

การใช้โค้ดตัวอย่างตัวตรวจจับออบเจ็กต์ช่วยให้ผู้ใช้สลับโหมดการประมวลผลได้ วิธีนี้ทำให้โค้ดการสร้างงานซับซ้อนขึ้นและอาจไม่เหมาะกับกรณีการใช้งานของคุณ ดูโค้ดนี้ได้ในฟังก์ชัน ObjectDetectorHelper คลาส setupObjectDetector()

ตัวเลือกการกำหนดค่า

งานมีตัวเลือกการกำหนดค่าต่อไปนี้สำหรับแอป Android

เตรียมข้อมูล

คุณต้องแปลงรูปภาพหรือเฟรมอินพุตเป็นออบเจ็กต์ com.google.mediapipe.framework.image.MPImage ก่อนที่จะส่งไปยังตัวตรวจจับวัตถุ

ตัวอย่างต่อไปนี้จะอธิบายและแสดงวิธีเตรียมข้อมูลสำหรับการประมวลผลสำหรับข้อมูลแต่ละประเภทที่มีอยู่

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder;
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage;

// Load an image on the user’s device as a Bitmap object using BitmapFactory.

// Convert an Android’s Bitmap object to a MediaPipe’s Image object.
Image mpImage = new BitmapImageBuilder(bitmap).build();
    

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder;
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage;

// Load a video file on the user's device using MediaMetadataRetriever

// From the video’s metadata, load the METADATA_KEY_DURATION and
// METADATA_KEY_VIDEO_FRAME_COUNT values. Use these values
// to calculate the timestamp of each frame later.

// Loop through the video and load each frame as a Bitmap object.

// Convert the Android’s Bitmap object to a MediaPipe’s Image object.
Image mpImage = new BitmapImageBuilder(frame).build();
    

import com.google.mediapipe.framework.image.MediaImageBuilder;
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage;

// Create a CameraX’s ImageAnalysis to continuously receive frames
// from the device’s camera. Configure it to output frames in RGBA_8888
// format to match with what is required by the model.

// For each Android’s ImageProxy object received from the ImageAnalysis,
// extract the encapsulated Android’s Image object and convert it to
// a MediaPipe’s Image object.
android.media.Image mediaImage = imageProxy.getImage()
MPImage mpImage = new MediaImageBuilder(mediaImage).build();
    

ในโค้ดตัวอย่างตัวตรวจจับออบเจ็กต์ ระบบจะจัดการการเตรียมข้อมูลในคลาส ObjectDetectorHelper ภายในฟังก์ชัน detectImage(), detectVideoFile(), detectLivestreamFrame()

เรียกใช้งาน

ใช้เมธอด ObjectDetector.detect...() ที่เจาะจงสำหรับประเภทข้อมูลนั้น ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับประเภทข้อมูลที่ใช้งานอยู่ ใช้ detect() สำหรับรูปภาพแต่ละรูป detectForVideo() สำหรับเฟรมในไฟล์วิดีโอ และ detectAsync() สำหรับสตรีมวิดีโอ เมื่อตรวจหาสตรีมวิดีโอ ให้เรียกใช้การตรวจจับในชุดข้อความแยกต่างหากเพื่อหลีกเลี่ยงการบล็อกชุดข้อความของอินเทอร์เฟซผู้ใช้

ตัวอย่างโค้ดต่อไปนี้แสดงตัวอย่างง่ายๆ ของวิธีเรียกใช้ตัวตรวจจับออบเจ็กต์ในโหมดข้อมูลที่แตกต่างกันเหล่านี้

ObjectDetectorResult detectionResult = objectDetector.detect(image);
    

// Calculate the timestamp in milliseconds of the current frame.
long frame_timestamp_ms = 1000 * video_duration * frame_index / frame_count;

// Run inference on the frame.
ObjectDetectorResult detectionResult =
    objectDetector.detectForVideo(image, frameTimestampMs);
    

// Run inference on the frame. The detection results will be available
// via the `resultListener` provided in the `ObjectDetectorOptions` when
// the object detector was created.
objectDetector.detectAsync(image, frameTimestampMs);
    

ตัวอย่างโค้ดตัวตรวจจับออบเจ็กต์จะแสดงการใช้งานของแต่ละโหมดเหล่านี้อย่างละเอียด detect(), detectVideoFile() และ detectAsync() โค้ดตัวอย่างช่วยให้ผู้ใช้สลับโหมดการประมวลผลได้ ซึ่งอาจไม่จำเป็นต้องใช้สำหรับกรณีการใช้งานของคุณ

โปรดทราบดังต่อไปนี้

• เมื่อทำงานในโหมดวิดีโอหรือโหมดสตรีมแบบสด คุณต้องระบุการประทับเวลาของเฟรมอินพุตให้กับงานตัวตรวจจับวัตถุด้วย
• เมื่อใช้งานในโหมดรูปภาพหรือวิดีโอ งานตัวตรวจจับวัตถุจะบล็อกเทรดปัจจุบันจนกว่าจะประมวลผลรูปภาพหรือเฟรมอินพุตเสร็จ เพื่อหลีกเลี่ยงการบล็อกเทรดปัจจุบัน ให้ดำเนินการประมวลผลในเทรดเบื้องหลัง
• เมื่อทำงานในโหมดสตรีมแบบสด งานตัวตรวจจับออบเจ็กต์จะไม่บล็อกเทรดปัจจุบัน แต่จะแสดงผลทันที โดยจะเรียกใช้ Listener ผลลัพธ์พร้อมกับผลการตรวจจับทุกครั้งที่ประมวลผลเฟรมอินพุตเสร็จ หากมีการเรียกฟังก์ชันตรวจจับเมื่องานตัวตรวจจับวัตถุกำลังไม่ว่างในการประมวลผลเฟรมอื่น ระบบจะไม่สนใจเฟรมอินพุตใหม่

แฮนเดิลและแสดงผลลัพธ์

เมื่อเรียกใช้การอนุมาน งานตัวตรวจจับออบเจ็กต์จะแสดงผลออบเจ็กต์ ObjectDetectorResult ซึ่งอธิบายออบเจ็กต์ที่พบในรูปภาพอินพุต

ตัวอย่างต่อไปนี้แสดงตัวอย่างข้อมูลเอาต์พุตจากงานนี้

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

รูปภาพต่อไปนี้แสดงภาพเอาต์พุตของงาน

โค้ดตัวอย่างตัวตรวจจับออบเจ็กต์แสดงวิธีแสดงผลลัพธ์การตรวจจับจากงาน ดูรายละเอียดเพิ่มเติมในคลาส OverlayView