iOS için görüntü sınıflandırma kılavuzu

Görüntü Sınıflandırıcı görevi, görüntüler üzerinde sınıflandırma yapmanıza olanak tanır. Bu görevi, eğitim sırasında tanımlanan bir dizi kategori arasından bir resmin neyi temsil ettiğini belirlemek için kullanabilirsiniz. Bu talimatlar iOS uygulamalarında Resim Sınıflandırıcı'nın nasıl kullanılacağını göstermektedir. Bu talimatlarda açıklanan kod örneğini GitHub'da bulabilirsiniz.

Bu web demosunu görüntüleyerek bu görevin nasıl yerine getirildiğini öğrenebilirsiniz. Bu görevin özellikleri, modelleri ve yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Genel Bakış bölümünü inceleyin.

Kod örneği

MediaPipe Tasks örnek kodu, iOS için bir Resim Sınıflandırıcı uygulamasının temel bir uygulamasıdır. Örnekte, nesneleri sürekli olarak sınıflandırmak için fiziksel bir iOS cihazdaki kamera kullanılmaktadır. Ayrıca, nesneleri statik olarak sınıflandırmak için cihaz galerisindeki resim ve videolar da kullanılabilir.

Uygulamayı kendi iOS uygulamanızın başlangıç noktası olarak kullanabilir veya mevcut bir uygulamayı değiştirirken uygulamaya başvurabilirsiniz. Resim Sınıflandırıcı örnek kodu GitHub'da barındırılır.

Kodu indirme

Aşağıdaki talimatlarda, git komut satırı aracını kullanarak örnek kodun yerel bir kopyasını nasıl oluşturacağınız gösterilmektedir.

Örnek kodu indirmek için:

1. Aşağıdaki komutu kullanarak git deposunu klonlayın:

   git clone https://github.com/google-ai-edge/mediapipe-samples
   

2. İsteğe bağlı olarak, git örneğinizi seyrek ödeme yöntemini kullanacak şekilde yapılandırın. Böylece, yalnızca Resim Sınıflandırıcı örnek uygulamasına ait dosyalara sahip olursunuz:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/image_classification/ios/
   

Örnek kodun yerel bir sürümünü oluşturduktan sonra MediaPipe görev kitaplığını yükleyebilir, Xcode'u kullanarak projeyi açabilir ve uygulamayı çalıştırabilirsiniz. Talimatlar için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Temel bileşenler

Aşağıdaki dosyalar, Resim Sınıflandırıcı örnek uygulaması için önemli kodu içerir:

• ImageClassifierService.swift: Resim Sınıflandırıcı'yı başlatır, model seçimini işler ve giriş verileri üzerinde çıkarım çalıştırır.
• CameraViewController.swift: Canlı kamera feed giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.
• MediaLibraryViewController.swift Hareketsiz resim ve video dosyası giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.

Kurulum

Bu bölümde, geliştirme ortamınızı kurma ve projelerinizi Görüntü Sınıflandırıcı'yı kullanacak şekilde kodlamayla ilgili temel adımlar açıklanmaktadır. Platform sürümü gereksinimleri dahil olmak üzere, geliştirme ortamınızı MediaPipe görevlerini kullanmaya uygun şekilde ayarlama hakkında genel bilgi edinmek için iOS için kurulum kılavuzuna bakın.

Bağımlılıklar

Görüntü Sınıflandırıcı, CocoaPods kullanılarak yüklenmesi gereken MediaPipeTasksVision kitaplığını kullanır. Kitaplık hem Swift hem de Objective-C uygulamalarıyla uyumludur ve dile özel ek kurulum gerektirmez.

CocoaPods'u macOS'e yükleme talimatları için CocoaPods yükleme kılavuzuna bakın. Uygulamanız için gerekli kapsüllerle bir Podfile oluşturma talimatlarını CocoaPods'u kullanma bölümünde bulabilirsiniz.

Aşağıdaki kodu kullanarak MediaPipeTasksVision kapsülünü Podfile bölümüne ekleyin:

target 'MyImageClassifierApp' do
  use_frameworks!
  pod 'MediaPipeTasksVision'
end

Uygulamanızda birim test hedefleri varsa Podfile kurulumunuz hakkında ek bilgi için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Model

MediaPipe Görüntü Sınıflandırıcı görevi, bu görevle uyumlu olan eğitilmiş bir model gerektirir. Görüntü Sınıflandırıcı için eğitilen modeller hakkında daha fazla bilgi için göreve genel bakış Modeller bölümüne bakın.

Bir model seçip indirin ve Xcode'u kullanarak bu modeli proje dizininize ekleyin. Xcode projenize nasıl dosya ekleyeceğinizle ilgili talimatlar için Xcode projenizdeki dosyaları ve klasörleri yönetme bölümüne bakın.

Uygulama paketinizdeki modelin yolunu belirtmek için BaseOptions.modelAssetPath özelliğini kullanın. Kod örneği için sonraki bölüme bakın.

Görevi oluşturma

Resim Sınıflandırıcı görevini, başlatıcılardan birini çağırarak oluşturabilirsiniz. ImageClassifier(options:) başlatıcı; çalışma modu, görünen adlar yerel ayarı, maksimum sonuç sayısı, güven eşiği, kategori izin verilenler listesi ve ret listesi dahil olmak üzere yapılandırma seçenekleri için değerleri ayarlar.

Özelleştirilmiş yapılandırma seçenekleriyle başlatılan bir Resim Sınıflandırıcı'ya ihtiyacınız yoksa varsayılan seçeneklerle bir Resim Sınıflandırıcı oluşturmak için ImageClassifier(modelPath:) başlatıcıyı kullanabilirsiniz. Yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Yapılandırmaya Genel Bakış bölümüne bakın.

Resim Sınıflandırıcı görevi, 3 giriş verisi türünü destekler: hareketsiz resimler, video dosyaları ve canlı video akışları. Varsayılan olarak ImageClassifier(modelPath:), hareketsiz resimler için bir görev başlatır. Görevinizin video dosyalarını veya canlı video akışlarını işlemek için başlatılmasını istiyorsanız video veya canlı yayın çalışma modunu belirtmek için ImageClassifier(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu için ek imageClassifierLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneği de gereklidir. Bu seçenek, Görüntü Sınıflandırıcı'nın görüntü sınıflandırma sonuçlarını yetki verilen kullanıcıya eşzamansız olarak teslim etmesini sağlar.

Görevin nasıl oluşturulduğunu ve çıkarımda nasıl bulunulacağını görmek için koşu modunuza karşılık gelen sekmeyi seçin.

Swift

import MediaPipeTasksVision

let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "model",
                                      ofType: "tflite")

let options = ImageClassifierOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .image
options.maxResults = 5

let imageClassifier = try ImageClassifier(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "model",
                                      ofType: "tflite")

let options = ImageClassifierOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .video
options.maxResults = 5

let imageClassifier = try ImageClassifier(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

// Class that conforms to the `ImageClassifierLiveStreamDelegate` protocol and
// implements the method that the image classifier calls once it
// finishes performing classification on each input frame.
class ImageClassifierResultProcessor: NSObject, ImageClassifierLiveStreamDelegate {

   func imageClassifier(
    _ imageClassifier: ImageClassifier,
    didFinishClassification result: ImageClassifierResult?,
    timestampInMilliseconds: Int,
    error: Error?) {

    // Process the image classifier result or errors here.

  }
}

let modelPath = Bundle.main.path(
  forResource: "model",
  ofType: "tflite")

let options = ImageClassifierOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .liveStream
options.maxResults = 5

// Assign an object of the class to the `imageClassifierLiveStreamDelegate`
// property.
let processor = ImageClassifierResultProcessor()
options.imageClassifierLiveStreamDelegate = processor

let imageClassifier = try ImageClassifier(options: options)
    

Objective-C

@import MediaPipeTasksVision;

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model"
                                                      ofType:@"tflite"];

MPPImageClassifierOptions *options = [[MPPImageClassifierOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeImage;
options.maxResults = 5;

MPPImageClassifier *imageClassifier =
      [[MPPImageClassifier alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model"
                                                      ofType:@"tflite"];

MPPImageClassifierOptions *options = [[MPPImageClassifierOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeVideo;
options.maxResults = 5;

MPPImageClassifier *imageClassifier =
      [[MPPImageClassifier alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

// Class that conforms to the `MPPImageClassifierLiveStreamDelegate` protocol
// and implements the method that the image classifier calls once it finishes
// performing classification on each input frame.

@interface APPImageClassifierResultProcessor : NSObject 

@end

@implementation APPImageClassifierResultProcessor

-   (void)imageClassifier:(MPPImageClassifier *)imageClassifier
    didFinishClassificationWithResult:(MPPImageClassifierResult *)imageClassifierResult
              timestampInMilliseconds:(NSInteger)timestampInMilliseconds
                                error:(NSError *)error {

    // Process the image classifier result or errors here.

}

@end

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"model"
                                                      ofType:@"tflite"];

MPPImageClassifierOptions *options = [[MPPImageClassifierOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeLiveStream;
options.maxResults = 5;

// Assign an object of the class to the `imageClassifierLiveStreamDelegate`
// property.
APPImageClassifierResultProcessor *processor = [APPImageClassifierResultProcessor new];
options.imageClassifierLiveStreamDelegate = processor;

MPPImageClassifier *imageClassifier =
      [[MPPImageClassifier alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

Yapılandırma seçenekleri

Bu görev, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçeneklerine sahiptir:

Canlı yayın yapılandırması

Çalışma modu canlı yayın olarak ayarlandığında, Resim Sınıflandırıcı ek imageClassifierLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini gerektirir. Bu seçenek, sınıflandırıcının sınıflandırma sonuçlarını eşzamansız olarak yayınlamasını sağlar. Temsilci, her kare için sınıflandırma sonuçlarını işledikten sonra Görüntü Sınıflandırıcı'nın çağırdığı imageClassifier(_:didFinishClassification:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygular.

Verileri hazırlama

Giriş resmini veya çerçeveyi, Resim Sınıflandırıcı'ya iletmeden önce bir MPImage nesnesine dönüştürmeniz gerekir. MPImage, farklı iOS resim biçimlerini destekler ve çıkarım için bu biçimleri herhangi bir çalışma modunda kullanabilir. MPImage hakkında daha fazla bilgi için MPImage API'ye bakın

Kullanım alanınıza ve uygulamanızın gerektirdiği çalışma moduna göre bir iOS resim biçimi seçin.MPImage, UIImage, CVPixelBuffer ve CMSampleBuffer iOS resim biçimlerini kabul eder.

UIImage

UIImage biçimi, aşağıdaki koşu modları için çok uygundur:

• Resimler: Uygulama paketi, kullanıcı galerisi veya dosya sistemindeki UIImage resimleri olarak biçimlendirilmiş resimler MPImage nesnesine dönüştürülebilir.

• Videolar: Video karelerini CGImage biçimine çıkarmak ve ardından UIImage görüntülerine dönüştürmek için AVAssetImageGenerator öğesini kullanın.

// Load an image on the user's device as an iOS `UIImage` object.

// Convert the `UIImage` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(uiImage: image)
    

// Load an image on the user's device as an iOS `UIImage` object.

// Convert the `UIImage` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithUIImage:image error:nil];
    

Örnek, varsayılan UIImage.Orientation.Up yönüyle bir MPImage başlatır. MPImage öğesini, desteklenen UIImage.Orientation değerlerinden herhangi biriyle başlatabilirsiniz. Resim Sınıflandırıcı, .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yansıyan yönleri desteklemez.

UIImage hakkında daha fazla bilgi için UIImage Apple Geliştirici Belgeleri'ne bakın.

CVPixelBuffer

CVPixelBuffer biçimi, işleme için çerçeve oluşturan ve iOS CoreImage çerçevesini kullanan uygulamalar için uygundur.

CVPixelBuffer biçimi, aşağıdaki koşu modları için çok uygundur:

• Görüntüler: iOS'in CoreImage çerçevesini kullanarak bir miktar işlem yaptıktan sonra CVPixelBuffer görüntüleri oluşturan uygulamalar, görüntü çalışma modunda Görüntü Sınıflandırıcı'ya gönderilebilir.

• Videolar: Video kareleri, işlenmek üzere CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir ve daha sonra video modunda Görüntü Sınıflandırıcı'ya gönderilebilir.

• canlı yayın: Çerçeve oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modunda Resim Sınıflandırıcı'ya gönderilmeden önce işlenmek üzere CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir.

// Obtain a CVPixelBuffer.

// Convert the `CVPixelBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(pixelBuffer: pixelBuffer)
    

// Obtain a CVPixelBuffer.

// Convert the `CVPixelBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the
// default orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithUIImage:image error:nil];
    

CVPixelBuffer hakkında daha fazla bilgi için CVPixelBuffer Apple Geliştirici Belgeleri'ne bakın.

CMSampleBuffer

CMSampleBuffer biçimi, tek tip bir medya türünün medya örneklerini depolar ve canlı yayın çalışma modu için uygundur. iOS kameralardaki canlı kareler, iOS AVCaptureVideoDataOutput tarafından eşzamansız olarak CMSampleBuffer biçiminde gönderilir.

// Obtain a CMSampleBuffer.

// Convert the `CMSampleBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(sampleBuffer: sampleBuffer)
    

// Obtain a `CMSampleBuffer`.

// Convert the `CMSampleBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the
// default orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithSampleBuffer:sampleBuffer error:nil];
    

CMSampleBuffer hakkında daha fazla bilgi için CMSampleBuffer Apple Geliştirici Belgeleri'ne bakın.

Görevi çalıştırma

Resim Sınıflandırıcı'yı çalıştırmak için atanan çalışma moduna özel classify() yöntemini kullanın:

• Hareketsiz resim: classify(image:)
• Video: classify(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
• canlı yayın: classifyAsync(image:timestampInMilliseconds:)

Resim Sınıflandırıcı, giriş görüntüsü veya çerçevesi içindeki nesne için olası kategorileri döndürür.

Aşağıdaki kod örnekleri, Resim Sınıflandırıcı'nın bu farklı çalışma modlarında nasıl çalıştırılacağına ilişkin temel örnekleri göstermektedir:

Swift

let result = try imageClassifier.classify(image: image)
    

let result = try imageClassifier.classify(
  videoFrame: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

try imageClassifier.classifyAsync(
  image: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

Objective-C

MPPImageClassifierResult *result = [imageClassifier classifyImage:image
                                                            error:nil];
    

MPPImageClassifierResult *result = [imageClassifier classifyVideoFrame:image
                                               timestampInMilliseconds:timestamp
                                                                 error:nil];
    

BOOL success = [imageClassifier classifyAsyncImage:image
                          timestampInMilliseconds:timestamp
                                            error:nil];
    

Resim Sınıflandırıcı kod örneğinde, bu modlardan her birinin uygulamaları classify(image:), classify(videoFrame:timestampInMilliseconds:) ve classifyAsync(image:timestampInMilliseconds:) olmak üzere daha ayrıntılı olarak gösterilmektedir. Örnek kod, kullanıcının işleme modları arasında geçiş yapmasını sağlar. Bunlar, kullanım alanınız için gerekli olmayabilir.

Aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Video modunda veya canlı yayın modunda çalışırken Resim Sınıflandırıcı görevine giriş çerçevesinin zaman damgasını da sağlamanız gerekir.

• Resim veya video modunda çalışırken, Resim Sınıflandırıcı görevi giriş resmini veya çerçeveyi işlemeyi bitirene kadar geçerli iş parçacığını engeller. Mevcut iş parçacığının engellenmesini önlemek için işlemeyi iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak bir arka plan iş parçacığında yürütün.

• Canlı yayın modunda çalışırken Görüntü Sınıflandırıcı görevi hemen geri döner ve geçerli iş parçacığını engellemez. Her bir giriş çerçevesini işledikten sonra sınıflandırma sonucuyla birlikte imageClassifier(_:didFinishClassification:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. Görüntü Sınıflandırıcı, bu yöntemi özel bir seri dağıtım sırasında eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için sonuçları işledikten sonra sonuçları ana sıraya gönderin. Resim Sınıflandırıcı görevi başka bir kareyi işlemekle meşgulken classifyAsync işlevi çağrılırsa Resim Sınıflandırıcı yeni giriş çerçevesini yoksayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

Çıkarım çalıştırıldıktan sonra Görüntü Sınıflandırıcı görevi, giriş görüntüsü veya çerçevesindeki nesneler için olası kategorilerin listesini içeren bir ImageClassifierResult nesnesi döndürür.

Aşağıda, bu görevdeki çıkış verilerinin bir örneği gösterilmektedir:

ImageClassifierResult:
 Classifications #0 (single classification head):
  head index: 0
  category #0:
   category name: "/m/01bwb9"
   display name: "Passer domesticus"
   score: 0.91406
   index: 671
  category #1:
   category name: "/m/01bwbt"
   display name: "Passer montanus"
   score: 0.00391
   index: 670

Bu sonuç, aşağıdaki cihazda Bird Classifier çalıştırılarak elde edilmiştir:

Görüntü Sınıflandırıcı örnek kodu, görevden döndürülen sınıflandırma sonuçlarının nasıl görüntüleneceğini gösterir. Ayrıntılar için kod örneğine bakın.