Вы можете использовать ML Kit для обнаружения лиц на изображениях и видео.
Особенность | Разделенный | В комплекте |
---|---|---|
Выполнение | Модель динамически загружается через Google Play Services. | Модель статически привязывается к вашему приложению во время сборки. |
Размер приложения | Увеличение размера примерно на 800 КБ. | Размер увеличился примерно на 6,9 МБ. |
Время инициализации | Возможно, придется подождать, пока модель загрузится, перед первым использованием. | Модель доступна немедленно |
Попробуйте это
- Поэкспериментируйте с образцом приложения , чтобы увидеть пример использования этого API.
- Попробуйте выполнить код самостоятельно с помощью лабораторной работы .
Прежде чем начать
В файле
build.gradle
уровня проекта обязательно включите репозиторий Maven от Google в разделыbuildscript
иallprojects
.Добавьте зависимости для библиотек ML Kit Android в файл Gradle уровня приложения вашего модуля, который обычно называется
app/build.gradle
. Выберите одну из следующих зависимостей в зависимости от ваших потребностей:Для объединения модели с вашим приложением:
dependencies { // ... // Use this dependency to bundle the model with your app implementation 'com.google.mlkit:face-detection:16.1.7' }
Для использования модели в Google Play Services:
dependencies { // ... // Use this dependency to use the dynamically downloaded model in Google Play Services implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-face-detection:17.1.0' }
Если вы решите использовать модель в сервисах Google Play , вы можете настроить приложение на автоматическую загрузку модели на устройство после установки из Play Маркета. Для этого добавьте следующее объявление в файл
AndroidManifest.xml
вашего приложения:<application ...> ... <meta-data android:name="com.google.mlkit.vision.DEPENDENCIES" android:value="face" > <!-- To use multiple models: android:value="face,model2,model3" --> </application>
Вы также можете явно проверить доступность модели и запросить загрузку через API ModuleInstallClient сервисов Google Play.
Если вы не включите загрузку моделей во время установки или не запросите явную загрузку, модель будет загружена при первом запуске детектора. Запросы, сделанные до завершения загрузки, не дадут результатов.
Правила ввода изображений
Для распознавания лиц необходимо использовать изображение размером не менее 480x360 пикселей. Для точного определения лиц ML Kit входные изображения должны содержать лица, представленные достаточным количеством пикселей. Как правило, каждое лицо, которое нужно обнаружить на изображении, должно иметь размер не менее 100x100 пикселей. Для определения контуров лиц ML Kit требуется более высокое разрешение: каждое лицо должно иметь размер не менее 200x200 пикселей.
При распознавании лиц в режиме реального времени также стоит учитывать общие размеры входных изображений. Изображения меньшего размера обрабатываются быстрее, поэтому для уменьшения задержки снимайте с более низким разрешением, но учитывайте вышеуказанные требования к точности и следите за тем, чтобы лицо объекта занимало как можно большую часть изображения. См. также советы по повышению производительности в режиме реального времени .
Плохая фокусировка изображения также может повлиять на точность. Если результаты неудовлетворительны, попросите пользователя переснять изображение.
Ориентация лица относительно камеры также может влиять на то, какие черты лица распознаёт ML Kit. См. раздел «Концепции распознавания лиц» .
1. Настройте детектор лиц
Если вы хотите изменить какие-либо настройки детектора лиц по умолчанию, прежде чем применять его к изображению, укажите их с помощью объектаFaceDetectorOptions
. Вы можете изменить следующие параметры:Настройки | |
---|---|
setPerformanceMode | PERFORMANCE_MODE_FAST (по умолчанию) | PERFORMANCE_MODE_ACCURATE При распознавании лиц отдавайте предпочтение скорости или точности. |
setLandmarkMode | LANDMARK_MODE_NONE (по умолчанию) | LANDMARK_MODE_ALL Стоит ли пытаться определить «ориентиры» лица: глаза, уши, нос, щеки, рот и т. д. |
setContourMode | CONTOUR_MODE_NONE (по умолчанию) | CONTOUR_MODE_ALL Нужно ли определять контуры черт лица? Контуры определяются только для наиболее выступающего лица на изображении. |
setClassificationMode | CLASSIFICATION_MODE_NONE (по умолчанию) | CLASSIFICATION_MODE_ALL Стоит ли классифицировать лица по таким категориям, как «улыбающиеся» и «глаза открыты». |
setMinFaceSize | float (по умолчанию: 0.1f )Устанавливает наименьший желаемый размер лица, выраженный как отношение ширины головы к ширине изображения. |
enableTracking | false (по умолчанию) | true Присваивать ли лицам идентификатор, который можно использовать для отслеживания лиц на изображениях. Обратите внимание, что при включении функции обнаружения контуров распознаётся только одно лицо, поэтому отслеживание лица не даёт полезных результатов. По этой причине, а также для повышения скорости обнаружения, не включайте одновременно обнаружение контуров и отслеживание лица. |
Например:
Котлин
// High-accuracy landmark detection and face classification val highAccuracyOpts = FaceDetectorOptions.Builder() .setPerformanceMode(FaceDetectorOptions.PERFORMANCE_MODE_ACCURATE) .setLandmarkMode(FaceDetectorOptions.LANDMARK_MODE_ALL) .setClassificationMode(FaceDetectorOptions.CLASSIFICATION_MODE_ALL) .build() // Real-time contour detection val realTimeOpts = FaceDetectorOptions.Builder() .setContourMode(FaceDetectorOptions.CONTOUR_MODE_ALL) .build()
Ява
// High-accuracy landmark detection and face classification FaceDetectorOptions highAccuracyOpts = new FaceDetectorOptions.Builder() .setPerformanceMode(FaceDetectorOptions.PERFORMANCE_MODE_ACCURATE) .setLandmarkMode(FaceDetectorOptions.LANDMARK_MODE_ALL) .setClassificationMode(FaceDetectorOptions.CLASSIFICATION_MODE_ALL) .build(); // Real-time contour detection FaceDetectorOptions realTimeOpts = new FaceDetectorOptions.Builder() .setContourMode(FaceDetectorOptions.CONTOUR_MODE_ALL) .build();
2. Подготовьте входное изображение.
Чтобы обнаружить лица на изображении, создайте объектInputImage
из Bitmap
, media.Image
, ByteBuffer
, байтового массива или файла на устройстве. Затем передайте объект InputImage
методу process
FaceDetector
.Для распознавания лиц следует использовать изображение размером не менее 480x360 пикселей. При обнаружении лиц в реальном времени захват кадров с таким минимальным разрешением поможет сократить задержку.
Вы можете создать объект InputImage
из разных источников, каждый из которых описан ниже.
Использование media.Image
Чтобы создать объект InputImage
из объекта media.Image
, например, при захвате изображения с камеры устройства, передайте объект media.Image
и поворот изображения в InputImage.fromMediaImage()
.
Если вы используете библиотеку CameraX , классы OnImageCapturedListener
и ImageAnalysis.Analyzer
рассчитывают значение поворота автоматически.
Котлин
private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer { override fun analyze(imageProxy: ImageProxy) { val mediaImage = imageProxy.image if (mediaImage != null) { val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees) // Pass image to an ML Kit Vision API // ... } } }
Ява
private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer { @Override public void analyze(ImageProxy imageProxy) { Image mediaImage = imageProxy.getImage(); if (mediaImage != null) { InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.getImageInfo().getRotationDegrees()); // Pass image to an ML Kit Vision API // ... } } }
Если вы не используете библиотеку камеры, которая вычисляет угол поворота изображения, вы можете рассчитать его на основе угла поворота устройства и ориентации датчика камеры в устройстве:
Котлин
private val ORIENTATIONS = SparseIntArray() init { ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0) ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90) ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180) ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270) } /** * 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, isFrontFacing: Boolean): 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) // Get the device's sensor orientation. val cameraManager = activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager val sensorOrientation = cameraManager .getCameraCharacteristics(cameraId) .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!! if (isFrontFacing) { rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360 } else { // back-facing rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360 } return rotationCompensation }
Ява
private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray(); static { ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0); ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90); ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180); ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270); } /** * 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, boolean isFrontFacing) 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); // Get the device's sensor orientation. CameraManager cameraManager = (CameraManager) activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE); int sensorOrientation = cameraManager .getCameraCharacteristics(cameraId) .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION); if (isFrontFacing) { rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360; } else { // back-facing rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360; } return rotationCompensation; }
Затем передайте объект media.Image
и значение угла поворота в InputImage.fromMediaImage()
:
Котлин
val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)
Java
InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
Использование URI файла
Чтобы создать объект InputImage
из URI файла, передайте контекст приложения и URI файла методу InputImage.fromFilePath()
. Это полезно при использовании намерения ACTION_GET_CONTENT
, чтобы предложить пользователю выбрать изображение из приложения-галереи.
Котлин
val image: InputImage try { image = InputImage.fromFilePath(context, uri) } catch (e: IOException) { e.printStackTrace() }
Java
InputImage image; try { image = InputImage.fromFilePath(context, uri); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); }
Использование ByteBuffer
или ByteArray
Чтобы создать объект InputImage
из ByteBuffer
или ByteArray
, сначала вычислите угол поворота изображения, как описано ранее для ввода media.Image
. Затем создайте объект InputImage
с буфером или массивом, а также с указанием высоты, ширины, формата кодировки цвета и угла поворота изображения:
Котлин
val image = InputImage.fromByteBuffer( byteBuffer, /* image width */ 480, /* image height */ 360, rotationDegrees, InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12 ) // Or: val image = InputImage.fromByteArray( byteArray, /* image width */ 480, /* image height */ 360, rotationDegrees, InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12 )
Ява
InputImage image = InputImage.fromByteBuffer(byteBuffer, /* image width */ 480, /* image height */ 360, rotationDegrees, InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12 ); // Or: InputImage image = InputImage.fromByteArray( byteArray, /* image width */480, /* image height */360, rotation, InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12 );
Использование Bitmap
Чтобы создать объект InputImage
из объекта Bitmap
, сделайте следующее объявление:
Котлин
val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)
Java
InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);
Изображение представлено объектом Bitmap
вместе с градусами поворота.
3. Получите экземпляр FaceDetector
Котлин
val detector = FaceDetection.getClient(options) // Or, to use the default option: // val detector = FaceDetection.getClient();
Ява
FaceDetector detector = FaceDetection.getClient(options); // Or use the default options: // FaceDetector detector = FaceDetection.getClient();
4. Обработайте изображение.
Передайте изображение в методprocess
: Котлин
val result = detector.process(image) .addOnSuccessListener { faces -> // Task completed successfully // ... } .addOnFailureListener { e -> // Task failed with an exception // ... }
Ява
Task<List<Face>> result = detector.process(image) .addOnSuccessListener( new OnSuccessListener<List<Face>>() { @Override public void onSuccess(List<Face> faces) { // Task completed successfully // ... } }) .addOnFailureListener( new OnFailureListener() { @Override public void onFailure(@NonNull Exception e) { // Task failed with an exception // ... } });
5. Получите информацию об обнаруженных лицах
Если операция обнаружения лиц прошла успешно, прослушивателю событий передаётся список объектовFace
. Каждый объект Face
представляет лицо, обнаруженное на изображении. Для каждого лица можно получить его граничные координаты на входном изображении, а также любую другую информацию, которую вы настроили для поиска детектора лиц. Например: Котлин
for (face in faces) { val bounds = face.boundingBox val rotY = face.headEulerAngleY // Head is rotated to the right rotY degrees val rotZ = face.headEulerAngleZ // Head is tilted sideways rotZ degrees // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and // nose available): val leftEar = face.getLandmark(FaceLandmark.LEFT_EAR) leftEar?.let { val leftEarPos = leftEar.position } // If contour detection was enabled: val leftEyeContour = face.getContour(FaceContour.LEFT_EYE)?.points val upperLipBottomContour = face.getContour(FaceContour.UPPER_LIP_BOTTOM)?.points // If classification was enabled: if (face.smilingProbability != null) { val smileProb = face.smilingProbability } if (face.rightEyeOpenProbability != null) { val rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability } // If face tracking was enabled: if (face.trackingId != null) { val id = face.trackingId } }
Ява
for (Face face : faces) { Rect bounds = face.getBoundingBox(); float rotY = face.getHeadEulerAngleY(); // Head is rotated to the right rotY degrees float rotZ = face.getHeadEulerAngleZ(); // Head is tilted sideways rotZ degrees // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and // nose available): FaceLandmark leftEar = face.getLandmark(FaceLandmark.LEFT_EAR); if (leftEar != null) { PointF leftEarPos = leftEar.getPosition(); } // If contour detection was enabled: List<PointF> leftEyeContour = face.getContour(FaceContour.LEFT_EYE).getPoints(); List<PointF> upperLipBottomContour = face.getContour(FaceContour.UPPER_LIP_BOTTOM).getPoints(); // If classification was enabled: if (face.getSmilingProbability() != null) { float smileProb = face.getSmilingProbability(); } if (face.getRightEyeOpenProbability() != null) { float rightEyeOpenProb = face.getRightEyeOpenProbability(); } // If face tracking was enabled: if (face.getTrackingId() != null) { int id = face.getTrackingId(); } }
Пример контуров лица
При включении функции распознавания контуров лица вы получаете список точек для каждой обнаруженной черты лица. Эти точки представляют форму этой черты. Подробнее о представлении контуров см. в разделе «Концепции распознавания лиц» .
На следующем изображении показано, как эти точки сопоставляются с лицом. Щелкните изображение, чтобы увеличить его:
Распознавание лиц в реальном времени
Если вы хотите использовать функцию распознавания лиц в приложении реального времени, следуйте этим рекомендациям для достижения наилучшей частоты кадров:
Настройте детектор лиц на использование либо обнаружения контура лица, либо классификации и обнаружения ориентиров, но не обоих методов одновременно:
Обнаружение контура
Обнаружение ориентиров
Классификация
Обнаружение и классификация ориентиров
Обнаружение контуров и обнаружение ориентиров
Обнаружение и классификация контуров
Обнаружение контуров, обнаружение ориентиров и классификацияВключить режим
FAST
(включен по умолчанию).Рассмотрите возможность захвата изображений в более низком разрешении. Однако учитывайте требования API к размерам изображений.
Camera
или camera2
, ограничивайте количество вызовов детектора. Если во время работы детектора появляется новый видеокадр, удалите его. См. пример класса VisionProcessorBase
в примере приложения для быстрого старта.CameraX
, убедитесь, что стратегия обратного давления установлена на значение по умолчанию ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST
. Это гарантирует, что для анализа будет отправлено только одно изображение за раз. Если во время работы анализатора будут получены дополнительные изображения, они будут автоматически удалены и не будут поставлены в очередь на отправку. После закрытия анализируемого изображения вызовом ImageProxy.close() будет отправлено следующее по времени изображение.CameraSourcePreview
и GraphicOverlay
в примере приложения для быстрого старта.ImageFormat.YUV_420_888
. Если вы используете более старую версию API Camera, снимайте изображения в формате ImageFormat.NV21
.