Detecta rostros con el Kit de AA en Android

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Puedes usar el Kit de AA para detectar rostros en imágenes y videos.

Hay dos maneras de integrar la detección de rostro: un modelo empaquetado que es parte de la app y un modelo no agrupado que depende de los Servicios de Google Play. Los dos modelos son iguales. Si seleccionas el modelo sin empaquetar, tu app será más pequeña.

AtributoSin agruparRed de Búsqueda y Red de Display
ImplementaciónEl modelo se descarga dinámicamente a través de los servicios de Google Play.El modelo se vincula estáticamente a tu app en el momento de la compilación.
Tamaño de la appAumento de tamaño de aproximadamente 800 KB.Aumento de tamaño de aproximadamente 6.9 MB.
Hora de inicializaciónEs posible que deba esperar a que se descargue el modelo antes de usarlo por primera vez.El modelo está disponible de inmediato

Antes de comenzar

  1. En tu archivo build.gradle de nivel de proyecto, asegúrate de incluir el repositorio Maven de Google en las secciones buildscript y allprojects.

  2. Agrega las dependencias para las bibliotecas de Android del Kit de AA al archivo Gradle a nivel de la app del módulo, que suele ser app/build.gradle. Elige una de las siguientes dependencias según tus necesidades:

    Para empaquetar el modelo con tu app, haz lo siguiente:

    dependencies {
      // ...
      // Use this dependency to bundle the model with your app
      implementation 'com.google.mlkit:face-detection:16.1.5'
    }
    

    Para usar el modelo en los Servicios de Google Play:

    dependencies {
      // ...
      // Use this dependency to use the dynamically downloaded model in Google Play Services
      implementation 'com.google.android.gms:play-services-mlkit-face-detection:17.1.0'
    }
    
  3. Si eliges usar el modelo en los Servicios de Google Play, puedes configurar tu app para que lo descargue automáticamente en el dispositivo después de instalarla desde Play Store. Para ello, agrega la siguiente declaración al archivo AndroidManifest.xml de tu app:

    <application ...>
          ...
          <meta-data
              android:name="com.google.mlkit.vision.DEPENDENCIES"
              android:value="face" >
          <!-- To use multiple models: android:value="face,model2,model3" -->
    </application>
    

    También puedes verificar de manera explícita la disponibilidad del modelo y solicitar su descarga a través de la API de ModuleInstallClient de los Servicios de Google Play.

    Si no habilitas las descargas del modelo en el momento de la instalación ni solicitas la descarga explícita, el modelo se descargará la primera vez que ejecutes el detector. Las solicitudes que realices antes de que se complete la descarga no producen resultados.

Pautas para imágenes de entrada

Para el reconocimiento facial, debes utilizar una imagen con una dimensión de 480 x 360 píxeles como mínimo. Para que el Kit de AA detecte rostros con precisión, las imágenes de entrada deben contener rostros representados con datos de píxeles suficientes. En general, cada rostro que quieras detectar en una imagen debe tener al menos 100 × 100 píxeles. Si deseas detectar los contornos de los rostros, el Kit de AA requiere una entrada de mayor resolución: cada rostro debe tener al menos 200 × 200 píxeles.

Si detectas rostros en una aplicación en tiempo real, también puedes considerar las dimensiones generales de las imágenes de entrada. Las imágenes más pequeñas se pueden procesar más rápido. Por lo tanto, para reducir la latencia, captura imágenes con resoluciones más bajas, pero ten en cuenta los requisitos de precisión anteriores y asegúrate de que el rostro de la persona ocupe la mayor parte posible de la imagen. Consulta también sugerencias para mejorar el rendimiento en tiempo real.

Un enfoque de imagen deficiente también puede afectar la exactitud. Si no obtienes resultados aceptables, pídele al usuario que vuelva a capturar la imagen.

La orientación de un rostro en relación con la cámara también puede afectar las características faciales que detecta el Kit de AA. Consulta Conceptos de detección de rostro.

1. Configura el detector de rostros

Antes de aplicar la detección de rostro a una imagen, especifica la configuración con un objeto FaceDetectorOptions si quieres modificar la configuración predeterminada del detector de rostros. Puedes cambiar las siguientes opciones de configuración:

Configuración
setPerformanceMode PERFORMANCE_MODE_FAST (predeterminado) | PERFORMANCE_MODE_ACCURATE

Prioriza la velocidad o la precisión al detectar rostros.

setLandmarkMode LANDMARK_MODE_NONE (predeterminado) | LANDMARK_MODE_ALL

Indica si se debe intentar identificar “puntos de referencia” faciales: ojos, orejas, nariz, mejillas, boca, etcétera.

setContourMode CONTOUR_MODE_NONE (predeterminado) | CONTOUR_MODE_ALL

Indica si se deben detectar los contornos de rasgos faciales. Los contornos solo se detectan en el rostro más prominente de una imagen.

setClassificationMode CLASSIFICATION_MODE_NONE (predeterminado) | CLASSIFICATION_MODE_ALL

Indica si los rostros se clasifican en categorías como "sonrisa" y "ojos abiertos".

setMinFaceSize float (predeterminado: 0.1f)

Establece el tamaño de rostro más pequeño deseado, expresado como la proporción entre el ancho de la cabeza y el ancho de la imagen.

enableTracking false (predeterminado) | true

Indica si se deben asignar ID a los rostros, que se pueden usar para realizar un seguimiento de los rostros entre imágenes.

Ten en cuenta que cuando la detección de contornos está habilitada, solo se detecta un rostro, por lo que el seguimiento de rostros no produce resultados útiles. Por este motivo, y para mejorar la velocidad de detección, no habilites la detección de contorno y el seguimiento de rostros.

Por ejemplo:

Kotlin

// High-accuracy landmark detection and face classification
val highAccuracyOpts = FaceDetectorOptions.Builder()
        .setPerformanceMode(FaceDetectorOptions.PERFORMANCE_MODE_ACCURATE)
        .setLandmarkMode(FaceDetectorOptions.LANDMARK_MODE_ALL)
        .setClassificationMode(FaceDetectorOptions.CLASSIFICATION_MODE_ALL)
        .build()

// Real-time contour detection
val realTimeOpts = FaceDetectorOptions.Builder()
        .setContourMode(FaceDetectorOptions.CONTOUR_MODE_ALL)
        .build()

Java

// High-accuracy landmark detection and face classification
FaceDetectorOptions highAccuracyOpts =
        new FaceDetectorOptions.Builder()
                .setPerformanceMode(FaceDetectorOptions.PERFORMANCE_MODE_ACCURATE)
                .setLandmarkMode(FaceDetectorOptions.LANDMARK_MODE_ALL)
                .setClassificationMode(FaceDetectorOptions.CLASSIFICATION_MODE_ALL)
                .build();

// Real-time contour detection
FaceDetectorOptions realTimeOpts =
        new FaceDetectorOptions.Builder()
                .setContourMode(FaceDetectorOptions.CONTOUR_MODE_ALL)
                .build();

2. Prepara la imagen de entrada

Para detectar rostros en una imagen, crea un objeto InputImage a partir de un Bitmap, una media.Image, un ByteBuffer, un arreglo de bytes o un archivo ubicado en el dispositivo. Luego, pasa el objeto InputImage al método process de FaceDetector.

Para la detección de rostro, debes usar una imagen con una dimensión de al menos 480x360 píxeles. Si detectas rostros en tiempo real, capturar fotogramas con esta resolución mínima puede ayudar a reducir la latencia.

Puedes crear un objeto InputImage a partir de diferentes fuentes, que se explican a continuación.

Usa un media.Image

Para crear un objeto InputImage a partir de un objeto media.Image, como cuando se captura una imagen con la cámara de un dispositivo, pasa el objeto media.Image y la rotación de la imagen a InputImage.fromMediaImage().

Si usas la biblioteca CameraX, las clases OnImageCapturedListener y ImageAnalysis.Analyzer calculan el valor de rotación por ti.

Kotlin

private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {

    override fun analyze(imageProxy: ImageProxy) {
        val mediaImage = imageProxy.image
        if (mediaImage != null) {
            val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees)
            // Pass image to an ML Kit Vision API
            // ...
        }
    }
}

Java

private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {

    @Override
    public void analyze(ImageProxy imageProxy) {
        Image mediaImage = imageProxy.getImage();
        if (mediaImage != null) {
          InputImage image =
                InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.getImageInfo().getRotationDegrees());
          // Pass image to an ML Kit Vision API
          // ...
        }
    }
}

Si no usas una biblioteca de cámaras que te proporcione el grado de rotación de la imagen, puedes calcularla a partir del grado de rotación del dispositivo y la orientación del sensor de la cámara en el dispositivo:

Kotlin

private val ORIENTATIONS = SparseIntArray()

init {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270)
}

/**
 * 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, isFrontFacing: Boolean): 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)

    // Get the device's sensor orientation.
    val cameraManager = activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager
    val sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360
    }
    return rotationCompensation
}

Java

private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();
static {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270);
}

/**
 * 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, boolean isFrontFacing)
        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);

    // Get the device's sensor orientation.
    CameraManager cameraManager = (CameraManager) activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE);
    int sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360;
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360;
    }
    return rotationCompensation;
}

Luego, pasa el objeto media.Image y el valor de grado de rotación a InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)

Java

InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);

Usa un URI de archivo

Para crear un objeto InputImage a partir de un URI de archivo, pasa el contexto de la app y el URI de archivo a InputImage.fromFilePath(). Esto es útil cuando usas un intent ACTION_GET_CONTENT para pedirle al usuario que seleccione una imagen de su app de galería.

Kotlin

val image: InputImage
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri)
} catch (e: IOException) {
    e.printStackTrace()
}

Java

InputImage image;
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

Usa un ByteBuffer o ByteArray

Para crear un objeto InputImage a partir de ByteBuffer o ByteArray, primero calcula el grado de rotación de la imagen como se describió antes para la entrada media.Image. Luego, crea el objeto InputImage con el búfer o el arreglo, junto con la altura, el ancho, el formato de codificación de color y el grado de rotación de la imagen:

Kotlin

val image = InputImage.fromByteBuffer(
        byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)
// Or:
val image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)

Java

InputImage image = InputImage.fromByteBuffer(byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);
// Or:
InputImage image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */480,
        /* image height */360,
        rotation,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);

Usa un Bitmap

Para crear un objeto InputImage a partir de un objeto Bitmap, realiza la siguiente declaración:

Kotlin

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)

Java

InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);

La imagen se representa con un objeto Bitmap junto con los grados de rotación.

3. Obtén una instancia de FaceDetector

Kotlin

val detector = FaceDetection.getClient(options)
// Or, to use the default option:
// val detector = FaceDetection.getClient();

Java

FaceDetector detector = FaceDetection.getClient(options);
// Or use the default options:
// FaceDetector detector = FaceDetection.getClient();

4. Procesa la imagen

Pasa la imagen al método process:

Kotlin

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

Java

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

5. Obtén información sobre los rostros detectados

Si la operación de detección de rostro se ejecuta correctamente, se pasará una lista de objetos Face al objeto de escucha que detecta el resultado correcto. Cada objeto Face representa un rostro que se detectó en la imagen. Para cada rostro, puedes obtener las coordenadas de sus límites en la imagen de entrada, así como cualquier otra información que encuentre el detector de rostros según la configuración que le asignaste. Por ejemplo:

Kotlin

for (face in faces) {
    val bounds = face.boundingBox
    val rotY = face.headEulerAngleY // Head is rotated to the right rotY degrees
    val rotZ = face.headEulerAngleZ // Head is tilted sideways rotZ degrees

    // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
    // nose available):
    val leftEar = face.getLandmark(FaceLandmark.LEFT_EAR)
    leftEar?.let {
        val leftEarPos = leftEar.position
    }

    // If contour detection was enabled:
    val leftEyeContour = face.getContour(FaceContour.LEFT_EYE)?.points
    val upperLipBottomContour = face.getContour(FaceContour.UPPER_LIP_BOTTOM)?.points

    // If classification was enabled:
    if (face.smilingProbability != null) {
        val smileProb = face.smilingProbability
    }
    if (face.rightEyeOpenProbability != null) {
        val rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability
    }

    // If face tracking was enabled:
    if (face.trackingId != null) {
        val id = face.trackingId
    }
}

Java

for (Face face : faces) {
    Rect bounds = face.getBoundingBox();
    float rotY = face.getHeadEulerAngleY();  // Head is rotated to the right rotY degrees
    float rotZ = face.getHeadEulerAngleZ();  // Head is tilted sideways rotZ degrees

    // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
    // nose available):
    FaceLandmark leftEar = face.getLandmark(FaceLandmark.LEFT_EAR);
    if (leftEar != null) {
        PointF leftEarPos = leftEar.getPosition();
    }

    // If contour detection was enabled:
    List<PointF> leftEyeContour =
            face.getContour(FaceContour.LEFT_EYE).getPoints();
    List<PointF> upperLipBottomContour =
            face.getContour(FaceContour.UPPER_LIP_BOTTOM).getPoints();

    // If classification was enabled:
    if (face.getSmilingProbability() != null) {
        float smileProb = face.getSmilingProbability();
    }
    if (face.getRightEyeOpenProbability() != null) {
        float rightEyeOpenProb = face.getRightEyeOpenProbability();
    }

    // If face tracking was enabled:
    if (face.getTrackingId() != null) {
        int id = face.getTrackingId();
    }
}

Ejemplo de contornos de rostro

Cuando tienes habilitada la detección de contorno de rostros, obtienes una lista de puntos por cada rasgo facial que se detectó. Estos puntos representan la forma de la característica. Consulta Conceptos de detección de rostro para obtener detalles sobre cómo se representan los contornos.

En la siguiente imagen, se ilustra cómo se asignan estos puntos a un rostro. Haz clic en la imagen para ampliarla:

ejemplo de malla de contorno detectada

Detección de rostro en tiempo real

Si quieres usar la detección de rostro en una aplicación en tiempo real, sigue estos lineamientos para lograr la mejor velocidad de fotogramas por segundo:

  • Configura el detector de rostros para usar la detección de contorno facial o la clasificación y detección de puntos de referencia, pero no ambos.

    Detección de contorno
    Detección de puntos de referencia
    Clasificación
    Detección y clasificación de puntos de referencia
    Detección de contornos y puntos de referencia
    Detección de contornos y clasificaciones
    Detección de contornos y puntos de referencia

  • Habilita el modo FAST (habilitado de forma predeterminada).

  • Considera capturar imágenes con una resolución más baja. Sin embargo, también ten en cuenta los requisitos de dimensión de imágenes de esta API.

  • Si usas la API de Camera o camera2, limita las llamadas al detector. Si hay un fotograma de video nuevo disponible mientras se ejecuta el detector, descártalo. Consulta la clase VisionProcessorBase de la app de muestra de inicio rápido para ver un ejemplo.
  • Si usas la API de CameraX, asegúrate de que la estrategia de contrapresión esté establecida en su valor predeterminado ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST. Esto garantiza que solo se envíe una imagen a la vez para su análisis. Si se producen más imágenes cuando el analizador está ocupado, se descartarán automáticamente y no se agregarán a la cola para su entrega. Una vez que la imagen que se analiza se cierra mediante una llamada a ImageProxy.close(), se entregará la siguiente imagen más reciente.
  • Si usas la salida del detector para superponer gráficos en la imagen de entrada, primero obtén el resultado del Kit de AA y, luego, procesa la imagen y la superposición en un solo paso. Se procesa en la superficie de visualización solo una vez por cada fotograma de entrada. Consulta las clases CameraSourcePreview y GraphicOverlay en la app de muestra de inicio rápido para ver un ejemplo.
  • Si usas la API de Camera2, captura imágenes en formato ImageFormat.YUV_420_888. Si usas la API de Camera más antigua, captura imágenes en formato ImageFormat.NV21.