จดจำข้อความและลักษณะใบหน้าด้วย ML Kit: Android

1. บทนำ

ML Kit เป็น SDK สําหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่นําความเชี่ยวชาญด้านแมชชีนเลิร์นนิงของ Google มาใช้กับแอป Android และ iOS ในแพ็กเกจที่มีประสิทธิภาพแต่ใช้งานง่าย ไม่ว่าคุณจะเป็นมือใหม่หรือมีประสบการณ์ด้านแมชชีนเลิร์นนิง ก็ติดตั้งใช้งานฟังก์ชันที่ต้องการได้ง่ายๆ ในโค้ดเพียงไม่กี่บรรทัด คุณไม่จำเป็นต้องมีความรู้เชิงลึกเกี่ยวกับโครงข่ายประสาทหรือการเพิ่มประสิทธิภาพโมเดลเพื่อเริ่มต้นใช้งาน

หากพบปัญหา (ข้อบกพร่องของโค้ด ข้อผิดพลาดด้านไวยากรณ์ การใช้คำที่ไม่ชัดเจน ฯลฯ) ขณะดำเนินการใน Codelab โปรดรายงานปัญหาผ่านลิงก์รายงานข้อผิดพลาดที่มุมล่างซ้ายของ Codelab

หลักการทำงาน

ML Kit ช่วยให้การใช้เทคนิค ML ในแอปเป็นเรื่องง่ายด้วยการนำเทคโนโลยี ML ของ Google เช่น Mobile Vision และ TensorFlow Lite มารวมไว้ใน SDK เดียว ไม่ว่าคุณต้องการความสามารถแบบเรียลไทม์ของโมเดลในอุปกรณ์ของ Mobile Vision หรือความยืดหยุ่นของโมเดล TensorFlow Lite ที่กําหนดเอง ML Kit ก็พร้อมให้บริการ

โค้ดแล็บนี้จะแนะนำการสร้างแอป Android ของคุณเองซึ่งสามารถตรวจหาข้อความและลักษณะใบหน้าในรูปภาพได้โดยอัตโนมัติ

สิ่งที่คุณจะสร้าง

ใน Codelab นี้ คุณจะได้สร้างแอป Android ด้วย ML Kit แอปของคุณจะ

  • ใช้ ML Kit Text Recognition API เพื่อตรวจหาข้อความในรูปภาพ
  • ใช้ ML Kit Face Contour API เพื่อระบุลักษณะใบหน้าในรูปภาพ

สิ่งที่คุณจะได้เรียนรู้

  • วิธีใช้ ML Kit SDK เพื่อเพิ่มความสามารถขั้นสูงของแมชชีนเลิร์นนิง เช่น การจดจำข้อความและการตรวจจับใบหน้าได้อย่างง่ายดาย

สิ่งที่ต้องมี

  • Android Studio เวอร์ชันล่าสุด (v3.0 ขึ้นไป)
  • โปรแกรมจำลอง Android Studio หรืออุปกรณ์ Android
  • โค้ดตัวอย่าง
  • ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการพัฒนาแอป Android ใน Java
  • ความเข้าใจขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับโมเดลแมชชีนเลิร์นนิง

Codelab นี้มุ่งเน้นที่ ML Kit แนวคิดและบล็อกโค้ดที่ไม่เกี่ยวข้องจะได้รับการอธิบายอย่างคร่าวๆ และให้คุณคัดลอกและวางได้ง่ายๆ

2. การเริ่มตั้งค่า

ดาวน์โหลดโค้ด

คลิกลิงก์ต่อไปนี้เพื่อดาวน์โหลดโค้ดทั้งหมดของ Codelab นี้

แตกไฟล์ ZIP ที่ดาวน์โหลด ซึ่งจะแตกไฟล์โฟลเดอร์รูท (mlkit-android-master) ที่มีทรัพยากรทั้งหมดที่คุณต้องการ สำหรับ Codelab นี้ คุณจะต้องใช้ทรัพยากรในไดเรกทอรีย่อย vision เท่านั้น

ไดเรกทอรีย่อย vision ในที่เก็บ mlkit-android-master มีไดเรกทอรี 2 รายการ ได้แก่

  • android_studio_folder.pngstarter - โค้ดเริ่มต้นที่คุณนำไปต่อยอดใน Codelab นี้ได้
  • android_studio_folder.pngfinal - โค้ดที่สมบูรณ์ของแอปตัวอย่างที่เสร็จสมบูรณ์

3. ตรวจสอบทรัพยากร Dependency ของ ML Kit

ยืนยันการอ้างอิงสำหรับ ML Kit

ควรเพิ่มบรรทัดต่อไปนี้ไว้ที่ท้ายไฟล์ create.gradle ในไดเรกทอรี app ของโปรเจ็กต์ (ทำเครื่องหมายเพื่อยืนยัน)

build.gradle

dependencies {
  // Face features
  implementation 'com.google.mlkit:face-detection:16.0.0'

  // Text features
  implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-text-recognition:16.0.0'
}

นี่คือทรัพยากร Dependency ของ ML Kit ที่เฉพาะเจาะจงซึ่งคุณต้องติดตั้งใช้งานฟีเจอร์ใน Codelab นี้

4. เรียกใช้แอปเริ่มต้น

เมื่อนำเข้าโปรเจ็กต์ลงใน Android Studio และตรวจสอบทรัพยากร Dependency ของ ML Kit แล้ว คุณก็พร้อมที่จะเรียกใช้แอปเป็นครั้งแรก เริ่มโปรแกรมจำลอง Android Studio แล้วคลิกเรียกใช้ ( execute.png) ในแถบเครื่องมือของ Android Studio

แอปจะเปิดขึ้นในโปรแกรมจำลอง เมื่อถึงขั้นตอนนี้ คุณควรเห็นเลย์เอาต์พื้นฐานที่มีช่องแบบเลื่อนลงซึ่งให้คุณเลือกรูปภาพได้ 3 รูป ในส่วนถัดไป คุณจะเพิ่มการจดจําข้อความลงในแอปเพื่อระบุข้อความในรูปภาพ

5. เพิ่มการจดจำข้อความในอุปกรณ์

ในขั้นตอนนี้ เราจะเพิ่มฟังก์ชันการทำงานลงในแอปของคุณเพื่อจดจำข้อความในรูปภาพ

ตั้งค่าและเรียกใช้การจดจำข้อความในอุปกรณ์ในรูปภาพ

เพิ่มข้อมูลต่อไปนี้ลงในเมธอด runTextRecognition ของคลาส MainActivity

MainActivity.java

private void runTextRecognition() {
   InputImage image = InputImage.fromBitmap(mSelectedImage, 0);
   TextRecognizer recognizer = TextRecognition.getClient();
   mTextButton.setEnabled(false);
   recognizer.process(image)
           .addOnSuccessListener(
                   new OnSuccessListener<Text>() {
                       @Override
                       public void onSuccess(Text texts) {
                           mTextButton.setEnabled(true);
                           processTextRecognitionResult(texts);
                       }
                   })
           .addOnFailureListener(
                   new OnFailureListener() {
                       @Override
                       public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                           // Task failed with an exception
                           mTextButton.setEnabled(true);
                           e.printStackTrace();
                       }
                   });
}

โค้ดด้านบนจะกำหนดค่าตัวตรวจจับการจดจำข้อความและเรียกฟังก์ชัน processTextRecognitionResult พร้อมคำตอบ

ประมวลผลการตอบกลับการจดจำข้อความ

เพิ่มโค้ดต่อไปนี้ลงใน processTextRecognitionResult ในชั้นเรียน MainActivity เพื่อแยกวิเคราะห์ผลลัพธ์และแสดงในแอปของคุณ

MainActivity.java

private void processTextRecognitionResult(Text texts) {
   List<Text.TextBlock> blocks = texts.getTextBlocks();
   if (blocks.size() == 0) {
       showToast("No text found");
       return;
   }
   mGraphicOverlay.clear();
   for (int i = 0; i < blocks.size(); i++) {
       List<Text.Line> lines = blocks.get(i).getLines();
       for (int j = 0; j < lines.size(); j++) {
           List<Text.Element> elements = lines.get(j).getElements();
           for (int k = 0; k < elements.size(); k++) {
               Graphic textGraphic = new TextGraphic(mGraphicOverlay, elements.get(k));
               mGraphicOverlay.add(textGraphic);

           }
       }
   }
}

เรียกใช้แอปในโปรแกรมจำลอง

จากนั้นคลิกเรียกใช้ ( execute.png) ในแถบเครื่องมือของ Android Studio เมื่อแอปโหลดแล้ว โปรดเลือก Test Image 1(Text) ในช่องแบบเลื่อนลงและคลิกปุ่ม FIND TEXT

ตอนนี้แอปของคุณควรมีลักษณะเหมือนรูปภาพด้านล่าง ซึ่งแสดงผลการจดจำข้อความและกล่องขอบเขตที่วางซ้อนกันบนรูปภาพต้นฉบับ

10b12d0e8822eaf5.png

รูปภาพ: Kai Schreiber / Wikimedia Commons / CC BY-SA 2.0

ยินดีด้วย คุณเพิ่งเพิ่มการจดจำข้อความในอุปกรณ์ลงในแอปโดยใช้ ML Kit การจดจำข้อความในอุปกรณ์เหมาะสําหรับกรณีการใช้งานหลายกรณี เนื่องจากทํางานได้แม้แอปจะไม่ได้เชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตและรวดเร็วพอที่จะใช้ในภาพนิ่งและเฟรมวิดีโอสด

6. เพิ่มการตรวจจับรูปทรงใบหน้าในอุปกรณ์

ในขั้นตอนนี้ เราจะเพิ่มฟังก์ชันการทำงานให้กับแอปของคุณเพื่อจดจำโครงร่างของใบหน้าในรูปภาพ

ตั้งค่าและเรียกใช้การตรวจจับโครงหน้าในอุปกรณ์บนรูปภาพ

เพิ่มข้อมูลต่อไปนี้ลงในเมธอด runFaceContourDetection ของคลาส MainActivity

MainActivity.java

private void runFaceContourDetection() {
   InputImage image = InputImage.fromBitmap(mSelectedImage, 0);
   FaceDetectorOptions options =
           new FaceDetectorOptions.Builder()
                   .setPerformanceMode(FaceDetectorOptions.PERFORMANCE_MODE_FAST)
                   .setContourMode(FaceDetectorOptions.CONTOUR_MODE_ALL)
                   .build();

   mFaceButton.setEnabled(false);
   FaceDetector detector = FaceDetection.getClient(options);
   detector.process(image)
           .addOnSuccessListener(
                   new OnSuccessListener<List<Face>>() {
                       @Override
                       public void onSuccess(List<Face> faces) {
                           mFaceButton.setEnabled(true);
                           processFaceContourDetectionResult(faces);
                       }
                   })
           .addOnFailureListener(
                   new OnFailureListener() {
                       @Override
                       public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                           // Task failed with an exception
                           mFaceButton.setEnabled(true);
                           e.printStackTrace();
                       }
                   });

}

โค้ดด้านบนจะกำหนดค่าเครื่องมือตรวจหารูปทรงใบหน้าและเรียกใช้ฟังก์ชัน processFaceContourDetectionResult ด้วยคำตอบ

ประมวลผลการตอบสนองการตรวจจับรูปทรงใบหน้า

เพิ่มโค้ดต่อไปนี้ลงใน processFaceContourDetectionResult ในคลาส MainActivity เพื่อแยกวิเคราะห์ผลลัพธ์และแสดงในแอป

MainActivity.java

private void processFaceContourDetectionResult(List<Face> faces) {
   // Task completed successfully
   if (faces.size() == 0) {
       showToast("No face found");
       return;
   }
   mGraphicOverlay.clear();
   for (int i = 0; i < faces.size(); ++i) {
       Face face = faces.get(i);
       FaceContourGraphic faceGraphic = new FaceContourGraphic(mGraphicOverlay);
       mGraphicOverlay.add(faceGraphic);
       faceGraphic.updateFace(face);
   }
}

เรียกใช้แอปในโปรแกรมจำลอง

จากนั้นคลิกเรียกใช้ ( execute.png) ในแถบเครื่องมือของ Android Studio เมื่อแอปโหลดขึ้นแล้ว ให้ตรวจสอบว่าได้เลือก Test Image 2 (Face) ในช่องเมนูแบบเลื่อนลงแล้ว แล้วคลิกปุ่ม FIND FACE CONTOUR

ตอนนี้แอปของคุณควรมีลักษณะเหมือนภาพด้านล่าง ซึ่งแสดงผลการจับเส้นโครงหน้าและแสดงเส้นโครงของใบหน้าเป็นจุดที่วางซ้อนกันบนรูปภาพต้นฉบับ

f9ff2fcbf63f0f3b.png

ยินดีด้วย คุณเพิ่งเพิ่มการตรวจจับรูปร่างใบหน้าในอุปกรณ์ลงในแอปโดยใช้ ML Kit การตรวจหาโครงหน้าในอุปกรณ์เหมาะสําหรับกรณีการใช้งานหลายกรณี เนื่องจากจะทํางานได้แม้แอปจะไม่มีการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต และรวดเร็วพอที่จะใช้ในภาพนิ่งและเฟรมวิดีโอสด

7. ยินดีด้วย

คุณใช้ ML Kit เพื่อเพิ่มความสามารถขั้นสูงของแมชชีนเลิร์นนิงลงในแอปเรียบร้อยแล้ว

สิ่งที่เราได้พูดถึง

  • วิธีเพิ่ม ML Kit ลงในแอป Android
  • วิธีใช้การจดจําข้อความบนอุปกรณ์ใน ML Kit เพื่อค้นหาข้อความในรูปภาพ
  • วิธีใช้เส้นโครงหน้าในอุปกรณ์ใน ML Kit เพื่อระบุลักษณะใบหน้าในรูปภาพ

ขั้นตอนถัดไป

  • ใช้ ML Kit ในแอป Android ของคุณเอง

ดูข้อมูลเพิ่มเติม