Panduan deteksi penanda tangan untuk Android

Tugas MediaPipe Hand Landmarker memungkinkan Anda mendeteksi landmark tangan dalam gambar. Petunjuk ini menunjukkan cara menggunakan Hand Landmarker dengan aplikasi Android. Contoh kode yang dijelaskan dalam petunjuk ini tersedia di GitHub.

Untuk informasi selengkapnya tentang kemampuan, model, dan opsi konfigurasi tugas ini, lihat Ringkasan.

Contoh kode

Kode contoh Tugas MediaPipe adalah implementasi sederhana dari aplikasi Hand Landmarker untuk Android. Contoh ini menggunakan kamera di perangkat Android fisik untuk terus mendeteksi penanda tangan, dan juga dapat menggunakan gambar dan video dari galeri perangkat untuk mendeteksi penanda tangan secara statis.

Anda dapat menggunakan aplikasi ini sebagai titik awal untuk aplikasi Android Anda sendiri, atau merujuknya saat mengubah aplikasi yang ada. Kode contoh Hand Landmarker dihosting di GitHub.

Mendownload kode

Petunjuk berikut menunjukkan cara membuat salinan lokal contoh kode menggunakan alat command line git.

Untuk mendownload kode contoh:

1. Clone repositori git menggunakan perintah berikut:

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

2. Secara opsional, konfigurasikan instance git Anda untuk menggunakan checkout jarang, sehingga Anda hanya memiliki file untuk aplikasi contoh Hand Landmarker:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/hand_landmarker/android
   

Setelah membuat versi lokal kode contoh, Anda dapat mengimpor project ke Android Studio dan menjalankan aplikasi. Untuk mendapatkan petunjuk, lihat Panduan Penyiapan untuk Android.

Komponen utama

File berikut berisi kode penting untuk aplikasi contoh pendeteksian penanda tangan ini:

• HandLandmarkerHelper.kt - Menginisialisasi detektor penanda tangan dan menangani pemilihan model dan delegasi.
• MainActivity.kt - Mengimplementasikan aplikasi, termasuk memanggil HandLandmarkerHelper.

Penyiapan

Bagian ini menjelaskan langkah-langkah utama untuk menyiapkan lingkungan pengembangan dan project kode Anda secara khusus untuk menggunakan Hand Landmarker. Untuk informasi umum tentang menyiapkan lingkungan pengembangan untuk menggunakan tugas MediaPipe, termasuk persyaratan versi platform, lihat Panduan penyiapan untuk Android.

Dependensi

Tugas Hand Landmarker menggunakan library com.google.mediapipe:tasks-vision. Tambahkan dependensi ini ke file build.gradle aplikasi Android Anda:

dependencies {
    implementation 'com.google.mediapipe:tasks-vision:latest.release'
}

Model

Tugas MediaPipe Hand Landmarker memerlukan paket model terlatih yang kompatibel dengan tugas ini. Untuk mengetahui informasi selengkapnya tentang model terlatih yang tersedia untuk Hand Landmarker, lihat bagian Model ringkasan tugas.

Pilih dan download model, lalu simpan dalam direktori project Anda:

<dev-project-root>/src/main/assets

Tentukan jalur model dalam parameter ModelAssetPath. Dalam kode contoh, model ditentukan dalam file HandLandmarkerHelper.kt:

baseOptionBuilder.setModelAssetPath(MP_HAND_LANDMARKER_TASK)

Membuat tugas

Tugas MediaPipe Hand Landmarker menggunakan fungsi createFromOptions() untuk menyiapkan tugas. Fungsi createFromOptions() menerima nilai untuk opsi konfigurasi. Untuk informasi selengkapnya tentang opsi konfigurasi, lihat Opsi konfigurasi.

Hand Landmarker mendukung 3 jenis data input: gambar diam, file video, dan live stream. Anda perlu menentukan mode operasi yang sesuai dengan jenis data input saat membuat tugas. Pilih tab yang sesuai dengan jenis data input Anda untuk melihat cara membuat tugas dan menjalankan inferensi.

val baseOptionsBuilder = BaseOptions.builder().setModelAssetPath(MP_HAND_LANDMARKER_TASK)
val baseOptions = baseOptionBuilder.build()

val optionsBuilder =
    HandLandmarker.HandLandmarkerOptions.builder()
        .setBaseOptions(baseOptions)
        .setMinHandDetectionConfidence(minHandDetectionConfidence)
        .setMinTrackingConfidence(minHandTrackingConfidence)
        .setMinHandPresenceConfidence(minHandPresenceConfidence)
        .setNumHands(maxNumHands)
        .setRunningMode(RunningMode.IMAGE)

val options = optionsBuilder.build()

handLandmarker =
    HandLandmarker.createFromOptions(context, options)
    

val baseOptionsBuilder = BaseOptions.builder().setModelAssetPath(MP_HAND_LANDMARKER_TASK)
val baseOptions = baseOptionBuilder.build()

val optionsBuilder =
    HandLandmarker.HandLandmarkerOptions.builder()
        .setBaseOptions(baseOptions)
        .setMinHandDetectionConfidence(minHandDetectionConfidence)
        .setMinTrackingConfidence(minHandTrackingConfidence)
        .setMinHandPresenceConfidence(minHandPresenceConfidence)
        .setNumHands(maxNumHands)
        .setRunningMode(RunningMode.VIDEO)

val options = optionsBuilder.build()

handLandmarker =
    HandLandmarker.createFromOptions(context, options)
    

val baseOptionsBuilder = BaseOptions.builder().setModelAssetPath(MP_HAND_LANDMARKER_TASK)
val baseOptions = baseOptionBuilder.build()

val optionsBuilder =
    HandLandmarker.HandLandmarkerOptions.builder()
        .setBaseOptions(baseOptions)
        .setMinHandDetectionConfidence(minHandDetectionConfidence)
        .setMinTrackingConfidence(minHandTrackingConfidence)
        .setMinHandPresenceConfidence(minHandPresenceConfidence)
        .setNumHands(maxNumHands)
        .setResultListener(this::returnLivestreamResult)
        .setErrorListener(this::returnLivestreamError)
        .setRunningMode(RunningMode.VIDEO)

val options = optionsBuilder.build()

handLandmarker =
    HandLandmarker.createFromOptions(context, options)
    

Implementasi kode contoh Hand Landmarker memungkinkan pengguna beralih antara mode pemrosesan. Pendekatan ini membuat kode pembuatan tugas menjadi lebih rumit dan mungkin tidak sesuai untuk kasus penggunaan Anda. Anda dapat melihat kode ini dalam fungsi setupHandLandmarker() di file HandLandmarkerHelper.kt.

Opsi konfigurasi

Tugas ini memiliki opsi konfigurasi berikut untuk aplikasi Android:

Menyiapkan data

Penanda Tangan berfungsi dengan gambar, file video, dan video live stream. Tugas ini menangani pra-pemrosesan input data, termasuk pengubahan ukuran, rotasi, dan normalisasi nilai.

Kode berikut menunjukkan cara menyerahkan data untuk diproses. Contoh ini mencakup detail tentang cara menangani data dari gambar, file video, dan streaming video live.

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage

// Convert the input Bitmap object to an MPImage object to run inference
val mpImage = BitmapImageBuilder(image).build()
    

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage

val argb8888Frame =
    if (frame.config == Bitmap.Config.ARGB_8888) frame
    else frame.copy(Bitmap.Config.ARGB_8888, false)

// Convert the input Bitmap object to an MPImage object to run inference
val mpImage = BitmapImageBuilder(argb8888Frame).build()
    

import com.google.mediapipe.framework.image.BitmapImageBuilder
import com.google.mediapipe.framework.image.MPImage

// Convert the input Bitmap object to an MPImage object to run inference
val mpImage = BitmapImageBuilder(rotatedBitmap).build()
    

Dalam kode contoh Penanda Tangan, persiapan data ditangani dalam file HandLandmarkerHelper.kt.

Menjalankan tugas

Bergantung pada jenis data yang Anda gunakan, gunakan metode HandLandmarker.detect...() yang khusus untuk jenis data tersebut. Gunakan detect() untuk setiap gambar, detectForVideo() untuk frame dalam file video, dan detectAsync() untuk streaming video. Saat Anda melakukan deteksi pada streaming video, pastikan Anda menjalankan deteksi pada thread terpisah untuk menghindari pemblokiran thread antarmuka pengguna.

Contoh kode berikut menunjukkan contoh sederhana cara menjalankan Hand Landmarker dalam berbagai mode data ini:

val result = handLandmarker?.detect(mpImage)
    

val timestampMs = i * inferenceIntervalMs

handLandmarker?.detectForVideo(mpImage, timestampMs)
    ?.let { detectionResult ->
        resultList.add(detectionResult)
    }
    

val mpImage = BitmapImageBuilder(rotatedBitmap).build()
val frameTime = SystemClock.uptimeMillis()

handLandmarker?.detectAsync(mpImage, frameTime)
    

Perhatikan hal berikut:

• Saat berjalan dalam mode video atau mode live stream, Anda juga harus memberikan stempel waktu frame input ke tugas Hand Landmarker.
• Saat berjalan dalam mode gambar atau video, tugas Hand Landmarker akan memblokir thread saat ini hingga selesai memproses gambar atau frame input. Untuk menghindari pemblokiran antarmuka pengguna, jalankan pemrosesan di thread latar belakang.
• Saat berjalan dalam mode live stream, tugas Hand Landmarker tidak memblokir thread saat ini, tetapi langsung ditampilkan. Fungsi ini akan memanggil pemroses hasil dengan hasil deteksi setiap kali selesai memproses frame input. Jika fungsi deteksi dipanggil saat tugas Hand Landmarker sibuk memproses frame lain, tugas akan mengabaikan frame input baru.

Dalam kode contoh Hand Landmarker, fungsi detect, detectForVideo, dan detectAsync ditentukan dalam file HandLandmarkerHelper.kt.

Menangani dan menampilkan hasil

Hand Landmarker menghasilkan objek hasil penanda tangan untuk setiap deteksi yang dijalankan. Objek hasil berisi penanda tangan dalam koordinat gambar, penanda tangan dalam koordinat dunia, dan tangan dominan(tangan kiri/kanan) dari tangan yang terdeteksi.

Berikut adalah contoh data output dari tugas ini:

Output HandLandmarkerResult berisi tiga komponen. Setiap komponen adalah array, dengan setiap elemen berisi hasil berikut untuk satu tangan yang terdeteksi:

• Tangan dominan

  Kecenderungan tangan menunjukkan apakah tangan yang terdeteksi adalah tangan kiri atau kanan.

• Tempat terkenal

  Ada 21 penanda tangan, masing-masing terdiri dari koordinat x, y, dan z. Koordinat x dan y dinormalisasi ke [0,0, 1,0] berdasarkan lebar dan tinggi gambar. Koordinat z mewakili kedalaman penanda, dengan kedalaman di pergelangan tangan sebagai asal. Makin kecil nilainya, makin dekat penanda ke kamera. Besar z menggunakan skala yang kira-kira sama dengan x.

• Landmark Dunia

  21 penanda tangan juga ditampilkan dalam koordinat dunia. Setiap penanda geografis terdiri dari x, y, dan z, yang mewakili koordinat 3D dunia nyata dalam meter dengan asal di pusat geometris tangan.

HandLandmarkerResult:
  Handedness:
    Categories #0:
      index        : 0
      score        : 0.98396
      categoryName : Left
  Landmarks:
    Landmark #0:
      x            : 0.638852
      y            : 0.671197
      z            : -3.41E-7
    Landmark #1:
      x            : 0.634599
      y            : 0.536441
      z            : -0.06984
    ... (21 landmarks for a hand)
  WorldLandmarks:
    Landmark #0:
      x            : 0.067485
      y            : 0.031084
      z            : 0.055223
    Landmark #1:
      x            : 0.063209
      y            : -0.00382
      z            : 0.020920
    ... (21 world landmarks for a hand)

Gambar berikut menunjukkan visualisasi output tugas:

Kode contoh Hand Landmarker menunjukkan cara menampilkan hasil yang ditampilkan dari tugas, lihat class OverlayView untuk detail selengkapnya.