تصنيف الصور باستخدام تعلُّم الآلة من Firebase على نظام Android

يمكنك استخدام تعلُّم الآلة في Firebase لتصنيف العناصر التي يتم التعرّف عليها في الصورة. يمكنك الاطّلاع على النظرة العامة للحصول على معلومات حول ميزات واجهة برمجة التطبيقات هذه.

قبل البدء

  1. أضِف Firebase إلى مشروع Android إذا لم يسبق لك إجراء ذلك.
  2. في ملف Gradle للوحدة (على مستوى التطبيق) (عادةً <project>/<app-module>/build.gradle.kts أو <project>/<app-module>/build.gradle)، أضِف الاعتمادية لمكتبة Firebase ML Vision لنظام التشغيل Android. ننصح باستخدام بنود سياسة Android في Firebase للتحكّم في نُسَخ المكتبة.
    dependencies {
        // Import the BoM for the Firebase platform
        implementation(platform("com.google.firebase:firebase-bom:33.1.1"))
    
        // Add the dependency for the Firebase ML Vision library
        // When using the BoM, you don't specify versions in Firebase library dependencies
        implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision'
    }
    

    باستخدام أداة إدارة قوائم التشغيل Android في Firebase، سيستخدم تطبيقك دائمًا الإصدارات المتوافقة من مكتبات Android في Firebase.

    (بديل) إضافة ملحقات مكتبة Firebase بدون استخدام BoM

    إذا اخترت عدم استخدام قائمة العناصر في Firebase، يجب تحديد كل إصدار من مكتبة Firebase في سطر الاعتمادية الخاص به.

    يُرجى العِلم أنّه إذا كنت تستخدم مكتبات متعددة لمنصة Firebase في تطبيقك، ننصحك بشدّة باستخدام BoM لإدارة إصدارات المكتبة، ما يضمن توافق جميع الإصدارات.

    dependencies {
        // Add the dependency for the Firebase ML Vision library
        // When NOT using the BoM, you must specify versions in Firebase library dependencies
        implementation 'com.google.firebase:firebase-ml-vision:24.1.0'
    }
    
    هل تبحث عن وحدة مكتبة خاصة بلغة Kotlin؟ اعتبارًا من تشرين الأول (أكتوبر) 2023 (الإصدار 32.5.0 من Firebase)، أصبح بإمكان مطوّري لغة Kotlin وJava الاعتماد على وحدة المكتبة الرئيسية (لمعرفة التفاصيل، يُرجى الاطّلاع على الأسئلة الشائعة حول هذه المبادرة).
  3. إذا لم يسبق لك تفعيل واجهات برمجة التطبيقات المستنِدة إلى السحابة الإلكترونية لمشروعك، يُرجى إجراء ذلك الآن:

    1. افتح صفحة واجهات برمجة تطبيقات تعلُّم الآلة في Firebase في وحدة تحكُّم Firebase.
    2. إذا لم يسبق لك ترقية مشروعك إلى خطة أسعار Blaze، انقر على ترقية لإجراء الترقية (لن تتم مطالبتك بالترقية إلا إذا لم يكن مشروعك ضمن خطة Blaze).

      يمكن للمشروعات على مستوى Blaze فقط استخدام واجهات برمجة التطبيقات المستنِدة إلى السحابة الإلكترونية.

    3. في حال لم تكن واجهات برمجة التطبيقات المستنِدة إلى السحابة الإلكترونية مفعَّلة، انقر على تفعيل واجهات برمجة التطبيقات المستنِدة إلى السحابة الإلكترونية.

أنت الآن جاهز لتسمية الصور.

1- تحضير صورة الإدخال

أنشئ عنصر FirebaseVisionImage من صورتك. يعمل مصنِّف الصور بشكل أسرع عند استخدام Bitmap، أو إذا كنت تستخدم واجهة برمجة التطبيقات camera2 API، media.Image بتنسيق JPEG، ويُنصح باستخدامه متى أمكن.

  • لإنشاء كائن FirebaseVisionImage من كائن media.Image، كما هو الحال عند التقاط صورة من كاميرا الجهاز، مرِّر الكائن media.Image وتدوير الصورة إلى FirebaseVisionImage.fromMediaImage().

    إذا كنت تستخدم مكتبة CameraX، ستحسب الفئتان OnImageCapturedListener وImageAnalysis.Analyzer قيمة التدوير نيابةً عنك، لذا ما عليك سوى تحويل الدوران إلى أحد ثوابت ROTATION_ في تكنولوجيا تعلُّم الآلة في Firebase قبل طلب FirebaseVisionImage.fromMediaImage():

    Kotlin+KTX

    private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {
        private fun degreesToFirebaseRotation(degrees: Int): Int = when(degrees) {
            0 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0
            90 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90
            180 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180
            270 -> FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270
            else -> throw Exception("Rotation must be 0, 90, 180, or 270.")
        }
    
        override fun analyze(imageProxy: ImageProxy?, degrees: Int) {
            val mediaImage = imageProxy?.image
            val imageRotation = degreesToFirebaseRotation(degrees)
            if (mediaImage != null) {
                val image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, imageRotation)
                // Pass image to an ML Vision API
                // ...
            }
        }
    }
    

    Java

    private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {
    
        private int degreesToFirebaseRotation(int degrees) {
            switch (degrees) {
                case 0:
                    return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0;
                case 90:
                    return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90;
                case 180:
                    return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180;
                case 270:
                    return FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270;
                default:
                    throw new IllegalArgumentException(
                            "Rotation must be 0, 90, 180, or 270.");
            }
        }
    
        @Override
        public void analyze(ImageProxy imageProxy, int degrees) {
            if (imageProxy == null || imageProxy.getImage() == null) {
                return;
            }
            Image mediaImage = imageProxy.getImage();
            int rotation = degreesToFirebaseRotation(degrees);
            FirebaseVisionImage image =
                    FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
            // Pass image to an ML Vision API
            // ...
        }
    }
    

    إذا لم تكن تستخدم مكتبة كاميرات تتيح لك تدوير الصورة، يمكنك احتسابها من خلال دوران الجهاز واتجاه أداة استشعار الكاميرا في الجهاز:

    Kotlin+KTX

    private val ORIENTATIONS = SparseIntArray()
    
    init {
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 90)
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 0)
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 270)
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 180)
    }
    /**
     * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
     * orientation.
     */
    @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
    @Throws(CameraAccessException::class)
    private fun getRotationCompensation(cameraId: String, activity: Activity, context: Context): Int {
        // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
        // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
        // rotated to compensate for the device's rotation.
        val deviceRotation = activity.windowManager.defaultDisplay.rotation
        var rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation)
    
        // On most devices, the sensor orientation is 90 degrees, but for some
        // devices it is 270 degrees. For devices with a sensor orientation of
        // 270, rotate the image an additional 180 ((270 + 270) % 360) degrees.
        val cameraManager = context.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager
        val sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!
        rotationCompensation = (rotationCompensation + sensorOrientation + 270) % 360
    
        // Return the corresponding FirebaseVisionImageMetadata rotation value.
        val result: Int
        when (rotationCompensation) {
            0 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0
            90 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90
            180 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180
            270 -> result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270
            else -> {
                result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0
                Log.e(TAG, "Bad rotation value: $rotationCompensation")
            }
        }
        return result
    }

    Java

    private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();
    static {
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 90);
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 0);
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 270);
        ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 180);
    }
    
    /**
     * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
     * orientation.
     */
    @RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
    private int getRotationCompensation(String cameraId, Activity activity, Context context)
            throws CameraAccessException {
        // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
        // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
        // rotated to compensate for the device's rotation.
        int deviceRotation = activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
        int rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation);
    
        // On most devices, the sensor orientation is 90 degrees, but for some
        // devices it is 270 degrees. For devices with a sensor orientation of
        // 270, rotate the image an additional 180 ((270 + 270) % 360) degrees.
        CameraManager cameraManager = (CameraManager) context.getSystemService(CAMERA_SERVICE);
        int sensorOrientation = cameraManager
                .getCameraCharacteristics(cameraId)
                .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);
        rotationCompensation = (rotationCompensation + sensorOrientation + 270) % 360;
    
        // Return the corresponding FirebaseVisionImageMetadata rotation value.
        int result;
        switch (rotationCompensation) {
            case 0:
                result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0;
                break;
            case 90:
                result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_90;
                break;
            case 180:
                result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_180;
                break;
            case 270:
                result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_270;
                break;
            default:
                result = FirebaseVisionImageMetadata.ROTATION_0;
                Log.e(TAG, "Bad rotation value: " + rotationCompensation);
        }
        return result;
    }

    بعد ذلك، مرِّر الكائن media.Image وقيمة التدوير إلى FirebaseVisionImage.fromMediaImage():

    Kotlin+KTX

    val image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

    Java

    FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
  • لإنشاء كائن FirebaseVisionImage من معرّف موارد منتظم (URI) لملف، مرِّر سياق التطبيق ومعرّف الموارد المنتظم (URI) للملف إلى FirebaseVisionImage.fromFilePath(). ويكون هذا الإجراء مفيدًا عند استخدام هدف ACTION_GET_CONTENT لتطلب من المستخدم اختيار صورة من تطبيق معرض الصور.

    Kotlin+KTX

    val image: FirebaseVisionImage
    try {
        image = FirebaseVisionImage.fromFilePath(context, uri)
    } catch (e: IOException) {
        e.printStackTrace()
    }

    Java

    FirebaseVisionImage image;
    try {
        image = FirebaseVisionImage.fromFilePath(context, uri);
    } catch (IOException e) {
        e.printStackTrace();
    }
  • لإنشاء عنصر FirebaseVisionImage من ByteBuffer أو مصفوفة بايت، يجب أولاً احتساب دوران الصورة على النحو الموضّح أعلاه في إدخال media.Image.

    بعد ذلك، أنشِئ عنصر FirebaseVisionImageMetadata يحتوي على ارتفاع الصورة وعرضها وتنسيق ترميز الألوان لها وتدويرها:

    Kotlin+KTX

    val metadata = FirebaseVisionImageMetadata.Builder()
        .setWidth(480) // 480x360 is typically sufficient for
        .setHeight(360) // image recognition
        .setFormat(FirebaseVisionImageMetadata.IMAGE_FORMAT_NV21)
        .setRotation(rotation)
        .build()

    Java

    FirebaseVisionImageMetadata metadata = new FirebaseVisionImageMetadata.Builder()
            .setWidth(480)   // 480x360 is typically sufficient for
            .setHeight(360)  // image recognition
            .setFormat(FirebaseVisionImageMetadata.IMAGE_FORMAT_NV21)
            .setRotation(rotation)
            .build();

    استخدِم المخزن المؤقت أو المصفوفة وكائن البيانات الوصفية لإنشاء كائن FirebaseVisionImage:

    Kotlin+KTX

    val image = FirebaseVisionImage.fromByteBuffer(buffer, metadata)
    // Or: val image = FirebaseVisionImage.fromByteArray(byteArray, metadata)

    Java

    FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromByteBuffer(buffer, metadata);
    // Or: FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromByteArray(byteArray, metadata);
  • لإنشاء كائن FirebaseVisionImage من كائن Bitmap:

    Kotlin+KTX

    val image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap)

    Java

    FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap);
    يجب أن تكون الصورة التي يمثّلها الكائن Bitmap في وضع عمودي، بدون الحاجة إلى تدوير إضافي.

2- ضبط أداة تصنيف الصور وتشغيلها

لتصنيف العناصر في صورة، مرِّر كائن FirebaseVisionImage إلى طريقة processImage في FirebaseVisionImageLabeler.

  1. أولاً، احصل على مثيل FirebaseVisionImageLabeler.

    Kotlin+KTX

    val labeler = FirebaseVision.getInstance().getCloudImageLabeler()
    
    // Or, to set the minimum confidence required:
    // val options = FirebaseVisionCloudImageLabelerOptions.Builder()
    //     .setConfidenceThreshold(0.7f)
    //     .build()
    // val labeler = FirebaseVision.getInstance().getCloudImageLabeler(options)
    

    Java

    FirebaseVisionImageLabeler labeler = FirebaseVision.getInstance()
        .getCloudImageLabeler();
    
    // Or, to set the minimum confidence required:
    // FirebaseVisionCloudImageLabelerOptions options =
    //     new FirebaseVisionCloudImageLabelerOptions.Builder()
    //         .setConfidenceThreshold(0.7f)
    //         .build();
    // FirebaseVisionImageLabeler labeler = FirebaseVision.getInstance()
    //     .getCloudImageLabeler(options);
    

  2. بعد ذلك، اضبط الصورة على طريقة processImage():

    Kotlin+KTX

    labeler.processImage(image)
        .addOnSuccessListener { labels ->
          // Task completed successfully
          // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
          // Task failed with an exception
          // ...
        }
    

    Java

    labeler.processImage(image)
        .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<List<FirebaseVisionImageLabel>>() {
          @Override
          public void onSuccess(List<FirebaseVisionImageLabel> labels) {
            // Task completed successfully
            // ...
          }
        })
        .addOnFailureListener(new OnFailureListener() {
          @Override
          public void onFailure(@NonNull Exception e) {
            // Task failed with an exception
            // ...
          }
        });
    

3- الحصول على معلومات عن العناصر المصنّفة

إذا نجحت عملية تصنيف الصور، سيتم تمرير قائمة بكائنات FirebaseVisionImageLabel إلى المستمع الناجح. يمثل كل كائن FirebaseVisionImageLabel عنصرًا تمت تسميته في الصورة. يمكنك الحصول على وصف نصي للتصنيف ورقم تعريف جهة الرسم البياني المعرفي الخاص به (إذا كان متاحًا) ونتيجة الثقة للمطابقة، وذلك لكل تصنيف. على سبيل المثال:

Kotlin+KTX

for (label in labels) {
  val text = label.text
  val entityId = label.entityId
  val confidence = label.confidence
}

Java

for (FirebaseVisionImageLabel label: labels) {
  String text = label.getText();
  String entityId = label.getEntityId();
  float confidence = label.getConfidence();
}

الخطوات اللاحقة