Mendeteksi wajah dengan ML Kit di iOS

Anda dapat menggunakan ML Kit untuk mendeteksi wajah dalam gambar dan video.

Cobalah

Sebelum memulai

  1. Sertakan pod ML Kit berikut di Podfile Anda: 
    pod 'GoogleMLKit/FaceDetection', '3.2.0'
  2. Setelah Anda menginstal atau mengupdate Pod project, buka project Xcode menggunakan .xcworkspace-nya. ML Kit didukung di Xcode versi 12.4 atau yang lebih baru.

Panduan gambar input

Untuk pengenalan wajah, Anda harus menggunakan gambar dengan dimensi yang berukuran minimal 480x360 piksel. Agar ML Kit dapat secara akurat mengenali wajah, gambar input harus berisi wajah yang diwakili oleh data piksel yang memadai. Secara umum, setiap wajah yang ingin Anda deteksi dalam gambar harus berukuran minimal 100x100 piksel. Jika Anda ingin mendeteksi kontur wajah, ML Kit membutuhkan input resolusi yang lebih tinggi: setiap wajah harus berukuran minimal 200x200 piksel.

Jika mendeteksi wajah dalam aplikasi real-time, Anda mungkin perlu mempertimbangkan dimensi gambar input secara keseluruhan. Gambar yang lebih kecil dapat diproses lebih cepat. Jadi, untuk mengurangi latensi, ambil gambar dengan resolusi yang lebih rendah, tetapi perhatikan persyaratan akurasi di atas dan pastikan bahwa wajah subjek menempati gambar seluas mungkin. Baca juga tips untuk meningkatkan performa real-time.

Fokus gambar yang buruk juga dapat memengaruhi akurasi. Jika Anda tidak mendapatkan hasil yang dapat diterima, minta pengguna untuk mengambil ulang gambar.

Orientasi wajah terhadap arah kamera juga dapat memengaruhi fitur wajah yang terdeteksi oleh ML Kit. Baca Konsep Deteksi Wajah.

1. Mengonfigurasi detektor wajah

Jika ingin mengubah salah satu setelan default detektor wajah sebelum menerapkan deteksi wajah ke suatu gambar, tentukan setelan tersebut dengan objek FaceDetectorOptions. Anda dapat mengubah setelan berikut:

Setelan
performanceMode fast (default) | accurate

Mendukung kecepatan atau akurasi saat mendeteksi wajah.
landmarkMode none (default) | all

Mencoba mendeteksi "struktur" wajah—mata, telinga, hidung, pipi, mulut—dari semua wajah yang terdeteksi.
contourMode none (default) | all

Mencoba mendeteksi kontur fitur wajah atau tidak. Kontur dideteksi hanya untuk wajah yang paling tampil beda dalam suatu gambar.
classificationMode none (default) | all

Mengklasifikasi wajah menjadi beberapa kategori atau tidak, seperti "tersenyum" dan "mata terbuka".
minFaceSize CGFloat (default: 0.1)

Menetapkan ukuran wajah terkecil yang diinginkan, yang dinyatakan sebagai rasio lebar kepala dengan lebar gambar.
isTrackingEnabled false (default) | true

Menetapkan ID pada wajah atau tidak, yang dapat digunakan untuk melacak wajah di banyak gambar.

Perlu diperhatikan bahwa hanya satu wajah yang terdeteksi jika deteksi kontur diaktifkan, sehingga pelacakan wajah tidak memberikan hasil yang memuaskan. Karena alasan ini, dan untuk meningkatkan kecepatan deteksi, jangan aktifkan deteksi kontur maupun pelacakan wajah.

Misalnya, buat objek FaceDetectorOptions seperti salah satu contoh berikut:

Swift

// High-accuracy landmark detection and face classification
let options = FaceDetectorOptions()
options.performanceMode = .accurate
options.landmarkMode = .all
options.classificationMode = .all

// Real-time contour detection of multiple faces
// options.contourMode = .all

Objective-C

// High-accuracy landmark detection and face classification
MLKFaceDetectorOptions *options = [[MLKFaceDetectorOptions alloc] init];
options.performanceMode = MLKFaceDetectorPerformanceModeAccurate;
options.landmarkMode = MLKFaceDetectorLandmarkModeAll;
options.classificationMode = MLKFaceDetectorClassificationModeAll;

// Real-time contour detection of multiple faces
// options.contourMode = MLKFaceDetectorContourModeAll;

2. Persiapkan gambar input

Untuk mendeteksi wajah dalam gambar, teruskan gambar tersebut sebagai UIImage atau CMSampleBufferRef ke FaceDetector menggunakan metode process(_:completion:) atau results(in:):

Buat objek VisionImage menggunakan UIImage atau CMSampleBuffer.

Jika Anda menggunakan UIImage, ikuti langkah-langkah berikut:

  • Buat objek VisionImage dengan UIImage. Pastikan untuk menentukan .orientation yang benar.

    Swift

    let image = VisionImage(image: UIImage)
visionImage.orientation = image.imageOrientation

    Objective-C

    MLKVisionImage *visionImage = [[MLKVisionImage alloc] initWithImage:image];
visionImage.orientation = image.imageOrientation;

Jika Anda menggunakan CMSampleBuffer, ikuti langkah-langkah berikut:

  • Tentukan orientasi data gambar yang terdapat dalam CMSampleBuffer.

    Untuk mendapatkan orientasi gambar:

    Swift

    func imageOrientation(
  deviceOrientation: UIDeviceOrientation,
  cameraPosition: AVCaptureDevice.Position
) -> UIImage.Orientation {
  switch deviceOrientation {
  case .portrait:
    return cameraPosition == .front ? .leftMirrored : .right
  case .landscapeLeft:
    return cameraPosition == .front ? .downMirrored : .up
  case .portraitUpsideDown:
    return cameraPosition == .front ? .rightMirrored : .left
  case .landscapeRight:
    return cameraPosition == .front ? .upMirrored : .down
  case .faceDown, .faceUp, .unknown:
    return .up
  }
}

    Objective-C

    - (UIImageOrientation)
  imageOrientationFromDeviceOrientation:(UIDeviceOrientation)deviceOrientation
                         cameraPosition:(AVCaptureDevicePosition)cameraPosition {
  switch (deviceOrientation) {
    case UIDeviceOrientationPortrait:
      return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationLeftMirrored
                                                            : UIImageOrientationRight;

    case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
      return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationDownMirrored
                                                            : UIImageOrientationUp;
    case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
      return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationRightMirrored
                                                            : UIImageOrientationLeft;
    case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
      return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationUpMirrored
                                                            : UIImageOrientationDown;
    case UIDeviceOrientationUnknown:
    case UIDeviceOrientationFaceUp:
    case UIDeviceOrientationFaceDown:
      return UIImageOrientationUp;
  }
}
  • Buat objek VisionImage menggunakan objek dan orientasi CMSampleBuffer:

    Swift

    let image = VisionImage(buffer: sampleBuffer)
image.orientation = imageOrientation(
  deviceOrientation: UIDevice.current.orientation,
  cameraPosition: cameraPosition)

    Objective-C

     MLKVisionImage *image = [[MLKVisionImage alloc] initWithBuffer:sampleBuffer];
 image.orientation =
   [self imageOrientationFromDeviceOrientation:UIDevice.currentDevice.orientation
                                cameraPosition:cameraPosition];

3. Mendapatkan instance FaceDetector

Dapatkan instance FaceDetector:

Swift

let faceDetector = FaceDetector.faceDetector(options: options)
ViewController.swift

Objective-C

MLKFaceDetector *faceDetector = [MLKFaceDetector faceDetectorWithOptions:options];

4. Memproses gambar

Lalu, teruskan gambar ke metode process():

Swift

weak var weakSelf = self
faceDetector.process(visionImage) { faces, error in
  guard let strongSelf = weakSelf else {
    print("Self is nil!")
    return
  }
  guard error == nil, let faces = faces, !faces.isEmpty else {
    // ...
    return
  }

  // Faces detected
  // ...
}
ViewController.swift

Objective-C

[faceDetector processImage:image
                completion:^(NSArray<MLKFace *> *faces,
                             NSError *error) {
  if (error != nil) {
    return;
  }
  if (faces.count > 0) {
    // Recognized faces
  }
}];

5. Mendapatkan informasi tentang wajah yang terdeteksi

Jika operasi deteksi wajah berhasil, detektor wajah meneruskan array objek Face ke pengendali penyelesaian. Setiap objek Face mewakili wajah yang terdeteksi dalam gambar. Untuk setiap wajah, Anda bisa mendapatkan koordinat pembatasnya di gambar input, serta informasi lain yang dapat ditemukan oleh detektor wajah sesuai dengan konfigurasi yang Anda tetapkan. Contoh:

Swift

for face in faces {
  let frame = face.frame
  if face.hasHeadEulerAngleX {
    let rotX = face.headEulerAngleX  // Head is rotated to the uptoward rotX degrees
  }
  if face.hasHeadEulerAngleY {
    let rotY = face.headEulerAngleY  // Head is rotated to the right rotY degrees
  }
  if face.hasHeadEulerAngleZ {
    let rotZ = face.headEulerAngleZ  // Head is tilted sideways rotZ degrees
  }

  // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
  // nose available):
  if let leftEye = face.landmark(ofType: .leftEye) {
    let leftEyePosition = leftEye.position
  }

  // If contour detection was enabled:
  if let leftEyeContour = face.contour(ofType: .leftEye) {
    let leftEyePoints = leftEyeContour.points
  }
  if let upperLipBottomContour = face.contour(ofType: .upperLipBottom) {
    let upperLipBottomPoints = upperLipBottomContour.points
  }

  // If classification was enabled:
  if face.hasSmilingProbability {
    let smileProb = face.smilingProbability
  }
  if face.hasRightEyeOpenProbability {
    let rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability
  }

  // If face tracking was enabled:
  if face.hasTrackingID {
    let trackingId = face.trackingID
  }
}

Objective-C

for (MLKFace *face in faces) {
  // Boundaries of face in image
  CGRect frame = face.frame;
  if (face.hasHeadEulerAngleX) {
    CGFloat rotX = face.headEulerAngleX;  // Head is rotated to the upward rotX degrees
  }
  if (face.hasHeadEulerAngleY) {
    CGFloat rotY = face.headEulerAngleY;  // Head is rotated to the right rotY degrees
  }
  if (face.hasHeadEulerAngleZ) {
    CGFloat rotZ = face.headEulerAngleZ;  // Head is tilted sideways rotZ degrees
  }

  // If landmark detection was enabled (mouth, ears, eyes, cheeks, and
  // nose available):
  MLKFaceLandmark *leftEar = [face landmarkOfType:FIRFaceLandmarkTypeLeftEar];
  if (leftEar != nil) {
    MLKVisionPoint *leftEarPosition = leftEar.position;
  }

  // If contour detection was enabled:
  MLKFaceContour *upperLipBottomContour = [face contourOfType:FIRFaceContourTypeUpperLipBottom];
  if (upperLipBottomContour != nil) {
    NSArray<MLKVisionPoint *> *upperLipBottomPoints = upperLipBottomContour.points;
    if (upperLipBottomPoints.count > 0) {
      NSLog("Detected the bottom contour of the subject's upper lip.")
    }
  }

  // If classification was enabled:
  if (face.hasSmilingProbability) {
    CGFloat smileProb = face.smilingProbability;
  }
  if (face.hasRightEyeOpenProbability) {
    CGFloat rightEyeOpenProb = face.rightEyeOpenProbability;
  }

  // If face tracking was enabled:
  if (face.hasTrackingID) {
    NSInteger trackingID = face.trackingID;
  }
}

Contoh kontur wajah

Ketika mengaktifkan deteksi kontur wajah, Anda juga akan melihat sekumpulan titik untuk setiap fitur wajah yang terdeteksi Titik-titik ini mengikuti bentuk fitur wajah. Baca Konsep Deteksi Wajah untuk mengetahui informasi detail tentang cara kontur direpresentasikan.

Gambar berikut mengilustrasikan bagaimana titik-titik ini dipetakan ke wajah, klik gambar untuk memperbesarnya:

contoh mesh kontur wajah yang terdeteksi

Deteksi wajah real-time

Jika ingin menggunakan deteksi wajah dalam aplikasi real-time, ikuti pedoman ini untuk mencapai kecepatan frame terbaik:

  • Konfigurasikan detektor wajah untuk menggunakan deteksi kontur wajah atau klasifikasi dan deteksi struktur, tetapi tidak kedua-duanya:

    Deteksi kontur
    Deteksi tolok ukur
    Klasifikasi
    Deteksi dan klasifikasi tolok ukur
    Deteksi kontur dan deteksi tolok ukur
    Deteksi klasifikasi dan klasifikasi
    Deteksi kontur, deteksi tolok ukur, dan klasifikasi

  • Aktifkan mode fast (diaktifkan secara default).

  • Pertimbangkan untuk mengambil gambar dengan resolusi lebih rendah. Namun, perhatikan juga persyaratan dimensi gambar API ini.

  • Untuk memproses frame video, gunakan API sinkron results(in:) dari detektor. Panggil metode ini dari fungsi captureOutput(_, didOutput:from:) AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate untuk mendapatkan hasil secara sinkron dari frame video yang diberikan. Simpan alwaysDiscardsLateVideoFrames AVCaptureVideoDataOutput sebagai true untuk membatasi panggilan ke detektor. Jika frame video baru tersedia saat detektor sedang berjalan, frame tersebut akan dihapus.
  • Jika Anda menggunakan output detektor untuk menempatkan grafis pada gambar input, pertama-tama dapatkan hasilnya dari ML Kit, lalu render gambar dan tempatkan grafis dalam satu langkah. Dengan demikian, Anda hanya merender ke permukaan tampilan sekali untuk setiap frame input yang diproses. Lihat updatePreviewOverlayViewWithLastFrame dalam contoh panduan memulai ML Kit untuk mengetahui contohnya.