ติดป้ายกำกับรูปภาพด้วยโมเดลที่ได้รับการฝึกอบรมจาก AutoML บนแพลตฟอร์มของ Apple

หลังจากที่คุณ ฝึกโมเดลของคุณเองโดยใช้ AutoML Vision Edge คุณสามารถใช้โมเดลนั้นในแอปของคุณเพื่อติดป้ายกำกับรูปภาพ

มีสองวิธีในการผสานรวมโมเดลที่ฝึกจาก AutoML Vision Edge คุณรวมโมเดลได้ด้วยการคัดลอกไฟล์ของโมเดลลงในโปรเจ็กต์ Xcode หรือดาวน์โหลดแบบไดนามิกจาก Firebase

ตัวเลือกการรวมโมเดล
รวมอยู่ในแอพของคุณ
  • โมเดลเป็นส่วนหนึ่งของมัด
  • รุ่นพร้อมใช้งานทันทีแม้ในขณะที่อุปกรณ์ Apple ออฟไลน์อยู่
  • ไม่จำเป็นต้องมีโปรเจ็กต์ Firebase
โฮสต์กับ Firebase
  • โฮสต์โมเดลด้วยการอัปโหลดไปยัง Firebase Machine Learning
  • ลดขนาดชุดแอป
  • ดาวน์โหลดแบบจำลองได้ตามต้องการ
  • ผลักดันการอัปเดตโมเดลโดยไม่ต้องเผยแพร่แอปของคุณซ้ำ
  • การทดสอบ A/B อย่างง่ายด้วย Firebase Remote Config
  • ต้องมีโปรเจ็กต์ Firebase

ก่อนจะเริ่ม

  1. รวมไลบรารี ML Kit ใน Podfile ของคุณ:

    สำหรับการรวมโมเดลเข้ากับแอปของคุณ:

    pod 'GoogleMLKit/ImageLabelingCustom'
    

    สำหรับการดาวน์โหลดโมเดลแบบไดนามิกจาก Firebase ให้เพิ่มการพึ่งพา LinkFirebase :

    pod 'GoogleMLKit/ImageLabelingCustom'
    pod 'GoogleMLKit/LinkFirebase'
    
  2. หลังจากที่คุณติดตั้งหรืออัปเดต Pod ของโปรเจ็กต์แล้ว ให้เปิดโปรเจ็กต์ Xcode โดยใช้ . .xcworkspace ML Kit รองรับใน Xcode เวอร์ชัน 12.2 ขึ้นไป

  3. หากคุณต้องการดาวน์โหลด model อย่าลืม เพิ่ม Firebase ในโครงการ Android ของคุณ หากคุณยังไม่ได้ดำเนินการดังกล่าว สิ่งนี้ไม่จำเป็นเมื่อคุณรวมโมเดล

1. โหลดโมเดล

กำหนดค่าแหล่งที่มาของโมเดลในพื้นที่

วิธีรวมโมเดลกับแอปของคุณ:

  1. แยกโมเดลและข้อมูลเมตาจากไฟล์ zip ที่คุณดาวน์โหลดจากคอนโซล Firebase ลงในโฟลเดอร์:

    your_model_directory
      |____dict.txt
      |____manifest.json
      |____model.tflite
    

    ทั้งสามไฟล์ต้องอยู่ในโฟลเดอร์เดียวกัน เราขอแนะนำให้คุณใช้ไฟล์ตามที่ดาวน์โหลดมา โดยไม่ต้องแก้ไข (รวมถึงชื่อไฟล์)

  2. คัดลอกโฟลเดอร์ไปยังโปรเจ็กต์ Xcode ของคุณ โดยเลือก สร้างการอ้างอิงโฟลเดอร์ เมื่อคุณดำเนินการดังกล่าว ไฟล์รุ่นและข้อมูลเมตาจะรวมอยู่ในชุดแอปและพร้อมใช้งานสำหรับ ML Kit

  3. สร้างวัตถุ LocalModel โดยระบุพาธไปยังไฟล์รายการโมเดล:

    Swift

    guard let manifestPath = Bundle.main.path(
        forResource: "manifest",
        ofType: "json",
        inDirectory: "your_model_directory"
    ) else { return true }
    let localModel = LocalModel(manifestPath: manifestPath)
    

    วัตถุประสงค์-C

    NSString *manifestPath =
        [NSBundle.mainBundle pathForResource:@"manifest"
                                      ofType:@"json"
                                 inDirectory:@"your_model_directory"];
    MLKLocalModel *localModel =
        [[MLKLocalModel alloc] initWithManifestPath:manifestPath];
    

กำหนดค่าแหล่งที่มาของโมเดลที่โฮสต์โดย Firebase

ในการใช้โมเดลที่โฮสต์จากระยะไกล ให้สร้างออบเจ็กต์ CustomRemoteModel โดยระบุชื่อที่คุณกำหนดให้กับโมเดลเมื่อคุณเผยแพร่:

Swift

// Initialize the model source with the name you assigned in
// the Firebase console.
let remoteModelSource = FirebaseModelSource(name: "your_remote_model")
let remoteModel = CustomRemoteModel(remoteModelSource: remoteModelSource)

วัตถุประสงค์-C

// Initialize the model source with the name you assigned in
// the Firebase console.
MLKFirebaseModelSource *firebaseModelSource =
    [[MLKFirebaseModelSource alloc] initWithName:@"your_remote_model"];
MLKCustomRemoteModel *remoteModel =
    [[MLKCustomRemoteModel alloc] initWithRemoteModelSource:firebaseModelSource];

จากนั้น เริ่มงานดาวน์โหลดแบบจำลอง โดยระบุเงื่อนไขที่คุณต้องการอนุญาตให้ดาวน์โหลด หากโมเดลนั้นไม่มีอยู่ในอุปกรณ์ หรือมีเวอร์ชันที่ใหม่กว่าอยู่ งานจะดาวน์โหลดโมเดลแบบอะซิงโครนัสจาก Firebase:

Swift

let downloadConditions = ModelDownloadConditions(
  allowsCellularAccess: true,
  allowsBackgroundDownloading: true
)

let downloadProgress = ModelManager.modelManager().download(
  remoteModel,
  conditions: downloadConditions
)

วัตถุประสงค์-C

MLKModelDownloadConditions *downloadConditions =
    [[MLKModelDownloadConditions alloc] initWithAllowsCellularAccess:YES
                                         allowsBackgroundDownloading:YES];

NSProgress *downloadProgress =
    [[MLKModelManager modelManager] downloadRemoteModel:remoteModel
                                             conditions:downloadConditions];

แอพจำนวนมากเริ่มงานดาวน์โหลดในรหัสเริ่มต้น แต่คุณสามารถทำได้ทุกเมื่อก่อนจะต้องใช้โมเดล

สร้างเครื่องติดฉลากรูปภาพจากโมเดลของคุณ

หลังจากที่คุณกำหนดค่าแหล่งที่มาของแบบจำลองแล้ว ให้สร้างวัตถุ ImageLabeler จากหนึ่งในนั้น

หากคุณมีเฉพาะโมเดลที่รวมอยู่ในเครื่อง ให้สร้าง labeler จากวัตถุ LocalModel ของคุณและกำหนดค่าเกณฑ์คะแนนความเชื่อมั่นที่คุณต้องการ (ดู ประเมินโมเดลของคุณ ):

Swift

let options = CustomImageLabelerOptions(localModel: localModel)
options.confidenceThreshold = NSNumber(value: 0.0)  // Evaluate your model in the Cloud console
                                                    // to determine an appropriate value.
let imageLabeler = ImageLabeler.imageLabeler(options)

วัตถุประสงค์-C

CustomImageLabelerOptions *options =
    [[CustomImageLabelerOptions alloc] initWithLocalModel:localModel];
options.confidenceThreshold = @(0.0f);  // Evaluate your model in the Cloud console
                                        // to determine an appropriate value.
MLKImageLabeler *imageLabeler =
    [MLKImageLabeler imageLabelerWithOptions:options];

หากคุณมีโมเดลที่โฮสต์จากระยะไกล คุณจะต้องตรวจสอบว่าได้ดาวน์โหลดโมเดลดังกล่าวแล้วก่อนที่จะเรียกใช้ คุณสามารถตรวจสอบสถานะของงานดาวน์โหลดโมเดลได้โดยใช้ isModelDownloaded(remoteModel:) ของตัวจัดการโมเดล

แม้ว่าคุณจะต้องยืนยันสิ่งนี้ก่อนเรียกใช้ labeler เท่านั้น หากคุณมีทั้งโมเดลที่โฮสต์จากระยะไกลและโมเดลที่รวมอยู่ในเครื่อง คุณควรดำเนินการตรวจสอบนี้เมื่อสร้างอินสแตนซ์ ImageLabeler : สร้าง labeler จากโมเดลระยะไกลหาก ถูกดาวน์โหลดและจากรุ่นท้องถิ่นเป็นอย่างอื่น

Swift

var options: CustomImageLabelerOptions
if (ModelManager.modelManager().isModelDownloaded(remoteModel)) {
  options = CustomImageLabelerOptions(remoteModel: remoteModel)
} else {
  options = CustomImageLabelerOptions(localModel: localModel)
}
options.confidenceThreshold = NSNumber(value: 0.0)  // Evaluate your model in the Firebase console
                                                    // to determine an appropriate value.
let imageLabeler = ImageLabeler.imageLabeler(options: options)

วัตถุประสงค์-C

MLKCustomImageLabelerOptions *options;
if ([[MLKModelManager modelManager] isModelDownloaded:remoteModel]) {
  options = [[MLKCustomImageLabelerOptions alloc] initWithRemoteModel:remoteModel];
} else {
  options = [[MLKCustomImageLabelerOptions alloc] initWithLocalModel:localModel];
}
options.confidenceThreshold = @(0.0f);  // Evaluate your model in the Firebase console
                                        // to determine an appropriate value.
MLKImageLabeler *imageLabeler =
    [MLKImageLabeler imageLabelerWithOptions:options];

หากคุณมีเฉพาะโมเดลที่โฮสต์จากระยะไกล คุณควรปิดใช้งานฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับโมเดล เช่น สีเทาหรือซ่อนส่วนหนึ่งของ UI ของคุณ จนกว่าคุณจะยืนยันว่าได้ดาวน์โหลดโมเดลแล้ว

คุณสามารถรับสถานะการดาวน์โหลดแบบจำลองได้โดยการแนบผู้สังเกตการณ์เข้ากับศูนย์การแจ้งเตือนเริ่มต้น อย่าลืมใช้การอ้างอิงที่อ่อนแอถึง self ในบล็อกผู้สังเกตการณ์ เนื่องจากการดาวน์โหลดอาจใช้เวลาพอสมควร และวัตถุต้นทางจะเป็นอิสระได้เมื่อการดาวน์โหลดเสร็จสิ้น ตัวอย่างเช่น:

Swift

NotificationCenter.default.addObserver(
    forName: .mlkitMLModelDownloadDidSucceed,
    object: nil,
    queue: nil
) { [weak self] notification in
    guard let strongSelf = self,
        let userInfo = notification.userInfo,
        let model = userInfo[ModelDownloadUserInfoKey.remoteModel.rawValue]
            as? RemoteModel,
        model.name == "your_remote_model"
        else { return }
    // The model was downloaded and is available on the device
}

NotificationCenter.default.addObserver(
    forName: .mlkitMLModelDownloadDidFail,
    object: nil,
    queue: nil
) { [weak self] notification in
    guard let strongSelf = self,
        let userInfo = notification.userInfo,
        let model = userInfo[ModelDownloadUserInfoKey.remoteModel.rawValue]
            as? RemoteModel
        else { return }
    let error = userInfo[ModelDownloadUserInfoKey.error.rawValue]
    // ...
}

วัตถุประสงค์-C

__weak typeof(self) weakSelf = self;

[NSNotificationCenter.defaultCenter
    addObserverForName:MLKModelDownloadDidSucceedNotification
                object:nil
                 queue:nil
            usingBlock:^(NSNotification *_Nonnull note) {
              if (weakSelf == nil | note.userInfo == nil) {
                return;
              }
              __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;

              MLKRemoteModel *model = note.userInfo[MLKModelDownloadUserInfoKeyRemoteModel];
              if ([model.name isEqualToString:@"your_remote_model"]) {
                // The model was downloaded and is available on the device
              }
            }];

[NSNotificationCenter.defaultCenter
    addObserverForName:MLKModelDownloadDidFailNotification
                object:nil
                 queue:nil
            usingBlock:^(NSNotification *_Nonnull note) {
              if (weakSelf == nil | note.userInfo == nil) {
                return;
              }
              __strong typeof(self) strongSelf = weakSelf;

              NSError *error = note.userInfo[MLKModelDownloadUserInfoKeyError];
            }];

2. เตรียมภาพอินพุต

สร้างวัตถุ VisionImage โดยใช้ UIImage หรือ CMSampleBufferRef

หากคุณใช้ UIImage ให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

  • สร้างวัตถุ VisionImage ด้วย UIImage อย่าลืมระบุ . .orientation ที่ถูกต้อง

    Swift

    let image = VisionImage(image: uiImage)
    visionImage.orientation = image.imageOrientation

    วัตถุประสงค์-C

    MLKVisionImage *visionImage = [[MLKVisionImage alloc] initWithImage:image];
    visionImage.orientation = image.imageOrientation;

หากคุณใช้ CMSampleBufferRef ให้ทำตามขั้นตอนเหล่านี้:

  • ระบุการวางแนวของข้อมูลรูปภาพที่มีอยู่ในบัฟเฟอร์ CMSampleBufferRef

    ในการรับการวางแนวของภาพ:

    Swift

    func imageOrientation(
      deviceOrientation: UIDeviceOrientation,
      cameraPosition: AVCaptureDevice.Position
    ) -> UIImage.Orientation {
      switch deviceOrientation {
      case .portrait:
        return cameraPosition == .front ? .leftMirrored : .right
      case .landscapeLeft:
        return cameraPosition == .front ? .downMirrored : .up
      case .portraitUpsideDown:
        return cameraPosition == .front ? .rightMirrored : .left
      case .landscapeRight:
        return cameraPosition == .front ? .upMirrored : .down
      case .faceDown, .faceUp, .unknown:
        return .up
      }
    }
          

    วัตถุประสงค์-C

    - (UIImageOrientation)
      imageOrientationFromDeviceOrientation:(UIDeviceOrientation)deviceOrientation
                             cameraPosition:(AVCaptureDevicePosition)cameraPosition {
      switch (deviceOrientation) {
        case UIDeviceOrientationPortrait:
          return position == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationLeftMirrored
                                                          : UIImageOrientationRight;
    
        case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
          return position == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationDownMirrored
                                                          : UIImageOrientationUp;
        case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
          return position == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationRightMirrored
                                                          : UIImageOrientationLeft;
        case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
          return position == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationUpMirrored
                                                          : UIImageOrientationDown;
        case UIDeviceOrientationUnknown:
        case UIDeviceOrientationFaceUp:
        case UIDeviceOrientationFaceDown:
          return UIImageOrientationUp;
      }
    }
          
  • สร้างวัตถุ VisionImage โดยใช้วัตถุ CMSampleBufferRef และการวางแนว:

    Swift

    let image = VisionImage(buffer: sampleBuffer)
    image.orientation = imageOrientation(
      deviceOrientation: UIDevice.current.orientation,
      cameraPosition: cameraPosition)

    วัตถุประสงค์-C

     MLKVisionImage *image = [[MLKVisionImage alloc] initWithBuffer:sampleBuffer];
     image.orientation =
       [self imageOrientationFromDeviceOrientation:UIDevice.currentDevice.orientation
                                    cameraPosition:cameraPosition];

3. เรียกใช้เครื่องติดฉลากรูปภาพ

แบบอะซิงโครนัส:

Swift

imageLabeler.process(image) { labels, error in
    guard error == nil, let labels = labels, !labels.isEmpty else {
        // Handle the error.
        return
    }
    // Show results.
}

วัตถุประสงค์-C

[imageLabeler
    processImage:image
      completion:^(NSArray<MLKImageLabel *> *_Nullable labels,
                   NSError *_Nullable error) {
        if (label.count == 0) {
            // Handle the error.
            return;
        }
        // Show results.
     }];

พร้อมกัน:

Swift

var labels: [ImageLabel]
do {
    labels = try imageLabeler.results(in: image)
} catch let error {
    // Handle the error.
    return
}
// Show results.

วัตถุประสงค์-C

NSError *error;
NSArray<MLKImageLabel *> *labels =
    [imageLabeler resultsInImage:image error:&error];
// Show results or handle the error.

4. รับข้อมูลเกี่ยวกับวัตถุที่มีป้ายกำกับ

หากการดำเนินการติดป้ายกำกับรูปภาพสำเร็จ จะส่งคืนอาร์เรย์ของ ImageLabel ImageLabel แต่ละรายการแสดงถึงสิ่งที่ติดป้ายกำกับไว้ในรูปภาพ คุณสามารถรับคำอธิบายข้อความของแต่ละป้ายกำกับได้ (หากมีอยู่ในข้อมูลเมตาของไฟล์โมเดล TensorFlow Lite) คะแนนความเชื่อมั่น และดัชนี ตัวอย่างเช่น:

Swift

for label in labels {
  let labelText = label.text
  let confidence = label.confidence
  let index = label.index
}

วัตถุประสงค์-C

for (MLKImageLabel *label in labels) {
  NSString *labelText = label.text;
  float confidence = label.confidence;
  NSInteger index = label.index;
}

เคล็ดลับในการปรับปรุงประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์

หากคุณต้องการติดป้ายกำกับรูปภาพในแอปพลิเคชันแบบเรียลไทม์ ให้ปฏิบัติตามหลักเกณฑ์เหล่านี้เพื่อให้ได้อัตราเฟรมที่ดีที่สุด:

  • คันเร่งเรียกเครื่องตรวจจับ หากมีเฟรมวิดีโอใหม่ในขณะที่ตัวตรวจจับกำลังทำงาน ให้วางเฟรม
  • หากคุณกำลังใช้เอาต์พุตของตัวตรวจจับเพื่อซ้อนทับกราฟิกบนรูปภาพอินพุต ขั้นแรกให้รับผลลัพธ์ จากนั้นแสดงรูปภาพและโอเวอร์เลย์ในขั้นตอนเดียว เมื่อทำเช่นนั้น คุณจะแสดงผลไปยังพื้นผิวการแสดงผลเพียงครั้งเดียวสำหรับแต่ละเฟรมอินพุต ดูตัวอย่างคลาส PreviewOverlayView และ FIRDetectionOverlayView ในแอปตัวอย่าง Showcase