ML Kit 入门学习&介绍

2023-12-25 08:13:10

ML Kit 入门学习&介绍

1. ML Kit

ML Kit 是 Google 提供的一款机器学习 SDK，它包含了一系列预训练模型，可以帮助开发者在 Android 和 iOS 应用中快速添加机器学习功能，是 Google 提供的一款开源 SDK，它可以免费使用。ML Kit 支持 Android 和 iOS 平台。

1.1 ML Kit 支持的功能包括：

图像识别：识别图像中的物体、场景和文本。
面部识别：检测和识别人脸。
物体检测：检测图像中的物体。
姿势估计：估计人体姿势。
语音识别：识别语音中的单词和短语。
语言识别：识别语音中的语言。
手势识别：识别手势。
行为识别：识别行为。
地理位置识别：识别地理位置。
翻译：翻译文本。
自然语言处理：处理自然语言。
推荐系统：为用户推荐内容。

1.2 ML Kit 使用的好处

ML Kit 可以帮助开发者在应用中快速添加机器学习功能，而无需自己构建和训练模型。ML Kit 的使用非常简单，只需在应用中添加几行代码即可。ML Kit 还提供了丰富的 API 文档和示例代码，帮助开发者快速上手。
ML Kit 是 Google 提供的一款开源 SDK，它可以免费使用。ML Kit 支持 Android 和 iOS 平台。
ML Kit 是 Google 在机器学习领域的最新成果，它可以帮助开发者在应用中快速添加机器学习功能。
ML Kit 的使用非常简单，只需在应用中添加几行代码即可。ML Kit 还提供了丰富的 API 文档和示例代码，帮助开发者快速上手

2. ML Kit 文字识别

? 机器学习套件文字识别 v2 API 可以识别任何中文、梵文、日语、韩语和拉丁语字符集中的文本。此 API 还可用于自动执行数据输入任务，例如处理信用卡、收据和名片

2.1主要功能

识别各种文字和语言的文本 支持识别中文、梵文、日语、韩语和拉丁字母的文字
分析文本结构支持检测符号、元素、行和段落
识别文本的语言 识别识别出的文本的语言
实时识别：可以在各种设备上实时识别文本

? 支持的语言查询地址：https://developers.google.com/ml-kit/vision/text-recognition/v2/languages?hl=zh-cn

2.3 准备工作

? 我们需要将ML Kit的Android 版机器学习套件库的依赖项添加到模块的应用级 Gradle 文件

dependencies {
  // To recognize Latin script
  implementation 'com.google.mlkit:text-recognition:16.0.0'

  // To recognize Chinese script
  implementation 'com.google.mlkit:text-recognition-chinese:16.0.0'

  // To recognize Devanagari script
  implementation 'com.google.mlkit:text-recognition-devanagari:16.0.0'

  // To recognize Japanese script
  implementation 'com.google.mlkit:text-recognition-japanese:16.0.0'

  // To recognize Korean script
  implementation 'com.google.mlkit:text-recognition-korean:16.0.0'
}

2.4 创建 TextRecognizer 实例

创建对应需要识别的语言

// When using Latin script library
val recognizer = TextRecognition.getClient(TextRecognizerOptions.DEFAULT_OPTIONS)

// When using Chinese script library
val recognizer = TextRecognition.getClient(ChineseTextRecognizerOptions.Builder().build())

// When using Devanagari script library
val recognizer = TextRecognition.getClient(DevanagariTextRecognizerOptions.Builder().build())

// When using Japanese script library
val recognizer = TextRecognition.getClient(JapaneseTextRecognizerOptions.Builder().build())

// When using Korean script library
val recognizer = TextRecognition.getClient(KoreanTextRecognizerOptions.Builder().build())

2.4 处理图片

将图片传递给 process 方法

val result = recognizer.process(image)
        .addOnSuccessListener { visionText ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // ...
        }

2.5 从识别出的文本块中提取文本

如果文本识别操作成功完成，系统会向成功监听器传递一个 Text 对象。Text 对象包含图片中识别到的完整文本以及零个或零个以上的 TextBlock 对象。

每个 TextBlock 表示一个矩形文本块，其中包含零个或零个以上的 Line 对象。每个 Line 对象代表一行文本，其中包含零个或零个以上的 Element 对象。每个 Element 对象代表一个字词或类似字词的实体，其中包含零个或零个以上的 Symbol 对象。每个 Symbol 对象代表一个字符、一个数字或类似字词的实体。

对于每个 TextBlock、Line、Element 和 Symbol 对象，您可以获取区域中识别出的文本、区域的边界坐标以及旋转信息、置信度分数等许多其他属性。

val resultText = result.text
for (block in result.textBlocks) {
    val blockText = block.text
    val blockCornerPoints = block.cornerPoints
    val blockFrame = block.boundingBox
    for (line in block.lines) {
        val lineText = line.text
        val lineCornerPoints = line.cornerPoints
        val lineFrame = line.boundingBox
        for (element in line.elements) {
            val elementText = element.text
            val elementCornerPoints = element.cornerPoints
            val elementFrame = element.boundingBox
        }
    }
}

2.6 文字识别demo

创建识别中文的TextRecognizer 的实例

    val recognizer = TextRecognition.getClient(ChineseTextRecognizerOptions.Builder().build())

输入需要识别的图片方法

    private fun processImage(image: InputImage) {
        recognizer.process(image)
            .addOnSuccessListener { visionText ->
                // Task completed successfully
                var resultText = ""
                Log.e("MainActivity", "识别的文字：${visionText.text}")
                for (block in visionText.textBlocks) {
                    val blockText = block.text
                    val blockCornerPoints = block.cornerPoints
                    val blockFrame = block.boundingBox
                    for (line in block.lines) {
                        val lineText = line.text
                        val lineCornerPoints = line.cornerPoints
                        val lineFrame = line.boundingBox
                        for (element in line.elements) {
                            val elementText = element.text
                            val elementCornerPoints = element.cornerPoints
                            val elementFrame = element.boundingBox
                            resultText += "${elementText}==可信度判断：${element.confidence}\n"
                            Log.e(
                                "MainActivity",
                                "可信度判断：elementText：${elementText}==element：${element.confidence}"
                            )
                        }
                    }
                    Log.e(
                        "MainActivity",
                        "blockText：${blockText}==blockCornerPoints:${blockCornerPoints}==blockFrame:${blockFrame}"
                    )
                }
                textResult.value = resultText
            }
            .addOnFailureListener { e ->
                Log.e("MainActivity", "addOnFailureListener：${e.printStackTrace()}")
            }
    }

界面布局

    fun GreetingPreview() {
        MyApplicationTheme {
            Column(
                modifier = Modifier.fillMaxSize(),
                verticalArrangement = Arrangement.Top,
                horizontalAlignment = Alignment.CenterHorizontally
            ) {
                Image(
                    painter = painterResource(id = textImage.intValue),
                    contentDescription = "image",
                    modifier = Modifier.size(200.dp, 150.dp)
                )

                Button(onClick = {
                    val image = InputImage.fromBitmap(
                        resources.getDrawable(textImage.intValue).toBitmap(),
                        0
                    )
                    processImage(image)
                }) {
                    Text1(text = "识别")
                }

                Button(onClick = {
                    index += 1
                    if (index == imageList.size) {
                        index = 0
                    }
                    textImage.intValue = imageList[index]
                }) {
                    Text1(text = "切换图片")
                }
                Text1(
                    text = textResult.value,
                    fontSize = 20.sp, // 字体大小
                    color = colorResource(id = R.color.black), // 字体颜色
                )

            }

        }
    }

识别效果

在这里插入图片描述

通过上面4张图片的文字识别，第1张和第4张的文字识别可信度都在0.6以上，识别出来的文字也是100%正确的。第2张和第3张的文字识别可信度在0.6以下出现了文字识别错误的情况。可见只要是书写字体端庄、工整、规范的中文基本上都可以100%的识别成功。

2.7 输入图片准则

为了使机器学习套件准确识别文本，输入图片必须包含由足够像素数据表示的文本。理想情况下，每个字符的大小至少应为 16x16 像素。字符像素大于 24x24 通常不会增加准确性。

例如，640x480 的图片可能非常适合用于扫描占据图片整个宽度的名片。如需扫描打印在信纸大小纸张上的文档，可能需要 720x1280 像素的图片。
图片聚焦不佳会影响文本识别的准确性。如果您未获得可接受的结果，请尝试让用户重新捕获图片。
如果您是在实时应用中识别文本，则应考虑输入图片的整体尺寸。图片越小，处理速度就越快。为了缩短延迟时间，请确保文本在图片中占据尽可能多的空间，并以较低的分辨率捕获图片（请牢记上述准确性要求）

3. 图像识别

图像识别是计算机视觉的一个重要领域，简单说就是帮你提取图片中的有效信息。 MLKit 提供了 ImageLabeling 功能，可以识别图像信息并进行分类标注。

比如输入一张包含猫的图片，ImageLabeling 能识别出图片中的猫元素，并给出一个猫的标注，除了最显眼的猫 ImageLabeling还能识别出花、草等图片中所有可识别的事物，并分别给出出现的概率和占比，识别的结果以 List<ImageLabel> 返回。基于预置的默认模型，ImageLabeling可以对图像元素进行超过 400 种以上的标注分类，当然你可以使用自己训练的模型扩充更多分类。

3.1 主要功能

一个强大的通用基分类器，可以识别 400 多个描述照片中最常见对象的类别。
使用自定义模型，根据您的使用场景量身定制 使用 TensorFlow Hub 中的其他预训练模型，或使用通过 TensorFlow、AutoML Vision Edge 或 TensorFlow Lite Model Maker 训练的自定义模型。
易用的高级别 API 无需处理低级别模型输入/输出、图像预处理和后处理，也无需构建处理流水线。机器学习套件从 TensorFlow Lite 模型中提取标签，并以文本描述的形式提供这些标签。

支持标签查询地址：https://developers.google.com/ml-kit/vision/image-labeling/label-map?hl=zh-cn

3.2 准备工作

添加图像标签的依赖

dependencies {
  // ...
  // Use this dependency to bundle the model with your app
  implementation 'com.google.mlkit:image-labeling:17.0.7'
}

3.3 创建一个ImageLabeling实例

val labeler = ImageLabeling.getClient(ImageLabelerOptions.DEFAULT_OPTIONS)

3.4 处理图片

将图片传递给 process 方法，成功和失败返回结果

labeler.process(image)
        .addOnSuccessListener { labels ->
            // Task completed successfully
            // ...
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // Task failed with an exception
            // ...
        }

3.5 图像识别demo

    val labeler = ImageLabeling.getClient(ImageLabelerOptions.DEFAULT_OPTIONS)
	
    private fun imageLabeling() {
        val image = InputImage.fromBitmap(resources.getDrawable(textImage.intValue).toBitmap(), 0)
        labeler.process(image).addOnSuccessListener { labels: List<ImageLabel> ->
            // Task completed successfully
           val imageLabel = labels.scan("") { acc, label ->
                acc + "${label.text} : ${label.confidence}\n"
            }.last()
            textResult.value = imageLabel
        }.addOnFailureListener {
            // Task failed with an exception
        }
    }

识别效果
在这里插入图片描述

ImageLabeling可以识别图像中的事物分类，可信度从高到底排列，3张图片都精准的进行了识别。第三张图片不光是识别出了人，还有手、团队、运动、肌肉、体育等事件分类。

参考资料：https://developers.google.com/ml-kit/guides?hl=zh-cn

文章来源:https://blog.csdn.net/qq_30996881/article/details/135177180
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