بدء استخدام تصنيف الصور باستخدام Vertex AI وBigQuery

يقدّم هذا الدليل سير عمل كاملاً وشاملاً لتدريب النماذج وتصنيف مواد عرض الصور باستخدام منصة Vertex AI من Google Cloud مع Gemini 2.5 Flash. ستتعلّم كيفية دمج BigQuery لاسترداد البيانات وCloud Storage لإدارة مواد العرض وVertex AI لاستنتاج تعلُّم الآلة في بيئة Python Colab.

الإعداد

اضبط المتغيّرات التالية الخاصة بالمشروع قبل تشغيل نماذج الرموز البرمجية:

PROJECT_ID = "PROJECT_ID"
REGION = "REGION "  # e.g., "us-central1"
LOCATION = "LOCATION "  # e.g., "us"
CUSTOMER_ID = "CUSTOMER_ID" # required to subscribe to the dataset

إعداد البيئة

ثبِّت التبعيات المطلوبة واضبط إعدادات المصادقة للوصول إلى خدمات Google Cloud باتّباع الخطوات التالية:

# Install Google Cloud SDK dependencies for AI Platform integration
!pip install google-cloud-aiplatform google-cloud-storage google-cloud-bigquery google-cloud-bigquery-data-exchange -q

# Import core libraries for cloud services and machine learning operations
import json
import os
from google.cloud import bigquery
import vertexai
from vertexai.generative_models import GenerativeModel, Part

# Configure authentication for Google Cloud service access
# Initiates OAuth flow in new browser tab if authentication required
from google.colab import auth

if os.environ.get("VERTEX_PRODUCT") != "COLAB_ENTERPRISE":
  from google.colab import auth
  auth.authenticate_user(project_id=PROJECT_ID)

# Initialize Vertex AI client with project configuration
vertexai.init(project=PROJECT_ID, location=REGION)

print(f"Vertex AI initialized for project: {PROJECT_ID} in region: {REGION}")

الاشتراك في مجموعة بيانات Analytics Hub

يجب أيضًا الاشتراك في مجموعة بيانات Analytics Hub.

from google.cloud import bigquery_data_exchange_v1beta1

ah_client = bigquery_data_exchange_v1beta1.AnalyticsHubServiceClient()

HUB_PROJECT_ID = 'maps-platform-analytics-hub'
DATA_EXCHANGE_ID = f"imagery_insights_exchange_{LOCATION}"
LINKED_DATASET_NAME = f"imagery_insights___preview___{LOCATION}"


# subscribe to the listing (create a linked dataset in your consumer project)
destination_dataset = bigquery_data_exchange_v1beta1.DestinationDataset()
destination_dataset.dataset_reference.dataset_id = LINKED_DATASET_NAME
destination_dataset.dataset_reference.project_id = PROJECT_ID
destination_dataset.location = LOCATION
LISTING_ID=f"imagery_insights_{CUSTOMER_ID.replace('-', '_')}__{LOCATION}"

published_listing = f"projects/{HUB_PROJECT_ID}/locations/{LOCATION}/dataExchanges/{DATA_EXCHANGE_ID}/listings/{LISTING_ID}"

request = bigquery_data_exchange_v1beta1.SubscribeListingRequest(
    destination_dataset=destination_dataset,
    name=published_listing,
)

# request the subscription
ah_client.subscribe_listing(request=request)

استخراج البيانات باستخدام BigQuery

نفِّذ طلب بحث في BigQuery لاستخراج معرّفات الموارد الموحّدة (URI) الخاصة بخدمة Google Cloud Storage من الجدول latest_observations. سيتم تمرير معرّفات الموارد الموحّدة هذه مباشرةً إلى نموذج Vertex AI للتصنيف.

# Initialize BigQuery client
bigquery_client = bigquery.Client(project=PROJECT_ID)

# Define SQL query to retrieve observation records from imagery dataset
query = f"""
SELECT
 *
FROM
 `{PROJECT_ID}.imagery_insights___preview___{LOCATION}.latest_observations`
LIMIT 10;
"""

print(f"Executing BigQuery query:\n{query}")

# Submit query job to BigQuery service and await completion
query_job = bigquery_client.query(query)

# Transform query results into structured data format for downstream processing
# Convert BigQuery Row objects to dictionary representations for enhanced accessibility
query_response_data = []
for row in query_job:
   query_response_data.append(dict(row))

# Extract Cloud Storage URIs from result set, filtering null values
gcs_uris = [item.get("gcs_uri") for item in query_response_data if item.get("gcs_uri")]

print(f"BigQuery query returned {len(query_response_data)} records.")
print(f"Extracted {len(gcs_uris)} GCS URIs:")
for uri in gcs_uris:
   print(uri)

دالة تصنيف الصور

تتعامل وظيفة المساعد هذه مع تصنيف الصور باستخدام نموذج Gemini 2.5 Flash من Vertex AI:

def classify_image_with_gemini(gcs_uri: str, prompt: str = "What is in this image?") -> str:
   """
   Performs multimodal image classification using Vertex AI's Gemini 2.5 Flash model.

   Leverages direct Cloud Storage integration to process image assets without local
   download requirements, enabling scalable batch processing workflows.

   Args:
       gcs_uri (str): Fully qualified Google Cloud Storage URI 
                     (format: gs://bucket-name/path/to/image.jpg)
       prompt (str): Natural language instruction for classification task execution

   Returns:
       str: Generated textual description from the generative model, or error message
            if classification pipeline fails

   Raises:
       Exception: Captures service-level errors and returns structured failure response
   """
   try:
       # Instantiate Gemini 2.5 Flash model for inference operations
       model = GenerativeModel("gemini-2.5-flash")

       # Construct multimodal Part object from Cloud Storage reference
       # Note: MIME type may need dynamic inference for mixed image formats
       image_part = Part.from_uri(uri=gcs_uri, mime_type="image/jpeg")

       # Execute multimodal inference request with combined visual and textual inputs
       responses = model.generate_content([image_part, prompt])
       return responses.text
   except Exception as e:
       print(f"Error classifying image from URI {gcs_uri}: {e}")
       return "Classification failed."

تصنيف الصور المجمّعة

معالجة جميع معرّفات الموارد المنتظمة (URI) المستخرَجة وإنشاء التصنيفات:

classification_results = []

# Execute batch classification pipeline across all extracted GCS URIs
for uri in gcs_uris:
   print(f"\nProcessing: {uri}")

   # Define comprehensive classification prompt for detailed feature extraction
   classification_prompt = "Describe this image in detail, focusing on any objects, signs, or features visible."

   # Invoke Gemini model for multimodal inference on current asset
   result = classify_image_with_gemini(uri, classification_prompt)

   # Aggregate structured results for downstream analytics and reporting
   classification_results.append({"gcs_uri": uri, "classification": result})

   print(f"Classification for {uri}:\n{result}")

الخطوات التالية

بعد تصنيف صورك، يمكنك الاستفادة من إجراءات سير العمل المتقدّمة التالية:

  • الضبط الدقيق للنموذج: يمكنك استخدام نتائج التصنيف لتدريب نماذج مخصّصة.
  • المعالجة الآلية: يمكنك إعداد Cloud Functions لتصنيف الصور الجديدة تلقائيًا.
  • تحليل البيانات: إجراء تحليل إحصائي لأنماط التصنيف
  • التكامل: ربط النتائج بالتطبيقات النهائية

تحديد المشاكل وحلّها

المشاكل الشائعة والحلول:

  • أخطاء المصادقة: تأكَّد من توفّر أدوار IAM المناسبة وتفعيل واجهة برمجة التطبيقات.
  • الحدّ من عدد الطلبات: استخدِم خوارزمية الرقود الأسي الثنائي للمجموعات الكبيرة.
  • قيود الذاكرة: عالِج الصور على دفعات أصغر للمجموعات الكبيرة من البيانات.
  • أخطاء في تنسيق معرّف الموارد المنتظم (URI): تأكَّد من أنّ معرّفات الموارد المنتظم (URI) في GCS تتّبع التنسيق gs://bucket-name/path/to/image.

للحصول على المزيد من المساعدة، يُرجى الرجوع إلى مستندات Vertex AI ومستندات BigQuery.