Распознавайте достопримечательности с помощью Firebase ML на Android

С помощью Firebase ML можно распознавать известные ориентиры на изображении.

Прежде чем начать

  1. Если вы еще этого не сделали, добавьте Firebase в свой Android-проект .
  2. В файле Gradle вашего модуля (уровня приложения) (обычно <project>/<app-module>/build.gradle.kts или <project>/<app-module>/build.gradle ) добавьте зависимость от библиотеки Firebase ML Vision для Android. Мы рекомендуем использовать Firebase Android BoM для управления версиями библиотек.
    dependencies {
        // Import the BoM for the Firebase platform
        implementation(platform("com.google.firebase:firebase-bom:34.9.0"))
    
        // 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'
    }

    Использование Firebase Android BoM , что ваше приложение всегда будет использовать совместимые версии библиотек Firebase Android.

    (Альтернативный вариант) Добавление зависимостей библиотеки Firebase без использования BoM

    Если вы решите не использовать Firebase BoM , вам необходимо указать версию каждой библиотеки Firebase в строке зависимости.

    Обратите внимание, что если вы используете несколько библиотек Firebase в своем приложении, мы настоятельно рекомендуем использовать BoM для управления версиями библиотек, что гарантирует совместимость всех версий.

    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'
    }
  3. Если вы еще не включили облачные API для своего проекта, сделайте это сейчас:

    1. Откройте страницу API Firebase ML в консоли Firebase .
    2. Если вы еще не перевели свой проект на тарифный план Blaze с оплатой по факту использования , нажмите «Обновить» , чтобы сделать это. (Вам будет предложено обновить тарифный план только в том случае, если ваш проект не подключен к тарифному плану Blaze.)

      Использовать облачные API могут только проекты, использующие тарифный план Blaze.

    3. Если облачные API еще не включены, нажмите «Включить облачные API» .

Настройте детектор ориентиров.

По умолчанию детектор облаков использует STABLE версию модели и возвращает до 10 результатов. Если вы хотите изменить какой-либо из этих параметров, укажите его с помощью объекта FirebaseVisionCloudDetectorOptions .

Например, чтобы изменить оба параметра по умолчанию, создайте объект FirebaseVisionCloudDetectorOptions , как показано в следующем примере:

Kotlin

val options = FirebaseVisionCloudDetectorOptions.Builder()
    .setModelType(FirebaseVisionCloudDetectorOptions.LATEST_MODEL)
    .setMaxResults(15)
    .build()

Java

FirebaseVisionCloudDetectorOptions options =
        new FirebaseVisionCloudDetectorOptions.Builder()
                .setModelType(FirebaseVisionCloudDetectorOptions.LATEST_MODEL)
                .setMaxResults(15)
                .build();

Чтобы использовать настройки по умолчанию, на следующем шаге можно указать FirebaseVisionCloudDetectorOptions.DEFAULT .

Запустите детектор ориентиров

Для распознавания ориентиров на изображении создайте объект FirebaseVisionImage из объекта Bitmap , media.Image , ByteBuffer , массива байтов или файла на устройстве. Затем передайте объект FirebaseVisionImage методу detectInImage класса FirebaseVisionCloudLandmarkDetector .

  1. Создайте объект FirebaseVisionImage из вашего изображения.

    • Чтобы создать объект FirebaseVisionImage из объекта media.Image , например, при захвате изображения с камеры устройства, передайте объект media.Image и угол поворота изображения в метод FirebaseVisionImage.fromMediaImage() .

      Если вы используете библиотеку CameraX , классы OnImageCapturedListener и ImageAnalysis.Analyzer вычисляют значение поворота автоматически, поэтому вам нужно лишь преобразовать значение поворота в одну из констант ROTATION_ Firebase ML перед вызовом метода FirebaseVisionImage.fromMediaImage() :

      Kotlin

      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
              // ...
          }
      }

      Если вы не используете библиотеку для работы с камерой, которая предоставляет вам поворот изображения, вы можете рассчитать его, исходя из поворота устройства и ориентации датчика камеры в устройстве:

      Kotlin

      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;
      }

      Затем передайте объект media.Image и значение поворота в метод FirebaseVisionImage.fromMediaImage() :

      Kotlin

      val image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

      Java

      FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);
    • Чтобы создать объект FirebaseVisionImage из URI файла, передайте контекст приложения и URI файла в метод FirebaseVisionImage.fromFilePath() . Это полезно при использовании интента ACTION_GET_CONTENT , предлагающего пользователю выбрать изображение из галереи приложения.

      Kotlin

      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();
      }
    • Чтобы создать объект FirebaseVisionImage из ByteBuffer или массива байтов, сначала вычислите поворот изображения, как описано выше для входного параметра media.Image .

      Затем создайте объект FirebaseVisionImageMetadata , содержащий высоту, ширину, формат кодирования цвета и поворот изображения:

      Kotlin

      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();

      Используйте буфер или массив, а также объект метаданных, чтобы создать объект FirebaseVisionImage :

      Kotlin

      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);
    • Чтобы создать объект FirebaseVisionImage из объекта Bitmap :

      Kotlin

      val image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap)

      Java

      FirebaseVisionImage image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(bitmap);
      Изображение, представленное объектом Bitmap , должно быть прямым, без необходимости дополнительного поворота.

  2. Получите экземпляр FirebaseVisionCloudLandmarkDetector :

    Kotlin

    val detector = FirebaseVision.getInstance()
        .visionCloudLandmarkDetector
    // Or, to change the default settings:
    // val detector = FirebaseVision.getInstance()
    //         .getVisionCloudLandmarkDetector(options)

    Java

    FirebaseVisionCloudLandmarkDetector detector = FirebaseVision.getInstance()
            .getVisionCloudLandmarkDetector();
    // Or, to change the default settings:
    // FirebaseVisionCloudLandmarkDetector detector = FirebaseVision.getInstance()
    //         .getVisionCloudLandmarkDetector(options);
  3. Наконец, передайте изображение методу detectInImage :

    Kotlin

    val result = detector.detectInImage(image)
        .addOnSuccessListener { firebaseVisionCloudLandmarks ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // ...
        }

    Java

    Task<List<FirebaseVisionCloudLandmark>> result = detector.detectInImage(image)
            .addOnSuccessListener(new OnSuccessListener<List<FirebaseVisionCloudLandmark>>() {
                @Override
                public void onSuccess(List<FirebaseVisionCloudLandmark> firebaseVisionCloudLandmarks) {
                    // Task completed successfully
                    // ...
                }
            })
            .addOnFailureListener(new OnFailureListener() {
                @Override
                public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                    // Task failed with an exception
                    // ...
                }
            });

Получите информацию об известных достопримечательностях.

Если операция распознавания ориентиров прошла успешно, в обработчик успешного выполнения будет передан список объектов FirebaseVisionCloudLandmark . Каждый объект FirebaseVisionCloudLandmark представляет собой ориентир, распознанный на изображении. Для каждого ориентира можно получить его ограничивающие координаты на входном изображении, название ориентира, его широту и долготу, идентификатор сущности в Knowledge Graph (если доступен) и оценку достоверности совпадения. Например:

Kotlin

for (landmark in firebaseVisionCloudLandmarks) {
    val bounds = landmark.boundingBox
    val landmarkName = landmark.landmark
    val entityId = landmark.entityId
    val confidence = landmark.confidence

    // Multiple locations are possible, e.g., the location of the depicted
    // landmark and the location the picture was taken.
    for (loc in landmark.locations) {
        val latitude = loc.latitude
        val longitude = loc.longitude
    }
}

Java

for (FirebaseVisionCloudLandmark landmark: firebaseVisionCloudLandmarks) {

    Rect bounds = landmark.getBoundingBox();
    String landmarkName = landmark.getLandmark();
    String entityId = landmark.getEntityId();
    float confidence = landmark.getConfidence();

    // Multiple locations are possible, e.g., the location of the depicted
    // landmark and the location the picture was taken.
    for (FirebaseVisionLatLng loc: landmark.getLocations()) {
        double latitude = loc.getLatitude();
        double longitude = loc.getLongitude();
    }
}

Следующие шаги