CoreML 与Vision使用: iOS 机器学习集成

本文运行环境为XCode9 beta2, iOS 11 beta2

1. CoreML

  1. CoreML是苹果在WWDC2017 新发布的Framework,方便了Machine Learning在苹果自家平台的接接入与使用,同时苹果提供了Pythoncoremltools,方便将各大开源模型训练工具的现有模型转化为MLModel

  2. 模型训练

2. vision

vision是一个新的,强大的,易于使用的框架,是苹果于WWDC 2017上针对CoreML使用所提出的新Framework,能快速有效的用于面部检测、面部特征点、文字、矩形、条形码和物体。

3. 集成机器学习

我们将构建一个通过AVCaptureSession捕获到当前图像,并通过MLModel分析,获取到与图像最匹配的物品名字。
界面大概是

那么我们就正式开始

1. 创建Single工程

2. 可以从苹果的“机器学习”页面下载Inception v3

3. 在Info.plist中添加Privacy - Camera Usage Description

4. 代码编写

  1. 首先我们创建一个AVCaptureSession用来获取摄像头的图像

    
        lazy var avSession: AVCaptureSession = AVCaptureSession()
        lazy var preViewLayer: AVCaptureVideoPreviewLayer = {
        return AVCaptureVideoPreviewLayer(session: self.avSession)
        }()
    
        override func viewDidLoad() {
            super.viewDidLoad()
        
            setupAVSession()
        
            preViewLayer.frame = view.bounds
            self.view.layer.insertSublayer(preViewLayer, at: 0)
        
            avSession.startRunning()
        }
    
    
        fileprivate func setupAVSession() {
        
            guard let device = AVCaptureDevice.default(for: .video) else {
                fatalError("this application cannot be run on simulator")
            }
        
            do {
            
                let input = try AVCaptureDeviceInput(device: device)
                avSession.addInput(input)
            
                let output = AVCaptureVideoDataOutput()
                avSession.addOutput(output)
            
                let queue = DispatchQueue(label: "video queue", qos: .userInteractive)
                output.setSampleBufferDelegate(self, queue: queue)
            } catch let error {
            
                print(error)
            }
    }
    
  2. 实现AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate代理

    extension ViewController: AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate {
    
        func captureOutput(_ output: AVCaptureOutput, didOutput sampleBuffer: CMSampleBuffer, from connection: AVCaptureConnection) {
    
        //FIXME: 添加CoreML相关逻辑
        }
    }
    
  3. 为工程引入MLModel
    直接拖拽,点击Inceptionv3


    可以看到模型的详细信息

  4. 添加模型处理代码

    lazy var inceptionv3ClassificationRequest: VNCoreMLRequest = {
        // Load the ML model through its generated class and create a Vision request for it.
        do {
            let model = try VNCoreMLModel(for: Inceptionv3().model)
            return VNCoreMLRequest(model: model, completionHandler: self.inceptionv3ClassificationHandler)
        } catch {
            fatalError("can't load Vision ML model: \(error)")
        }
    }()
        
    
    extension ViewController {
    
        func inceptionv3ClassificationHandler(request: VNRequest, error: Error?) {
            guard let observations = request.results as? [VNClassificationObservation]
                else { fatalError("unexpected result type from VNCoreMLRequest") }
        
            guard let best = observations.first
             else { fatalError("can't get best result") }
        
            DispatchQueue.main.async {
                print("Classification: \"\(best.identifier)\" Confidence: \(best.confidence)")
                self.classifyLabel.text = best.identifier
            }
        }
    }
    
  5. 传入MLModel参数

    func captureOutput(_ output: AVCaptureOutput, didOutput sampleBuffer: CMSampleBuffer, from connection: AVCaptureConnection) {
        guard let pixelBuffer = CMSampleBufferGetImageBuffer(sampleBuffer) else {
            return
        }
        
        let handler = VNImageRequestHandler(cvPixelBuffer: pixelBuffer, options: [:])
        
        do {
            try handler.perform([inceptionv3ClassificationRequest])
        } catch _ {
            
        }
    }
    

4. 效果展示

至此已完成了机器学习的集成,代码已上传到git

参考资料

  1. WWDC Session 506
  2. WWDC Session 703
  3. WWDC Session 710
最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 206,126评论 6 481
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 88,254评论 2 382
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 152,445评论 0 341
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 55,185评论 1 278
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 64,178评论 5 371
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 48,970评论 1 284
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,276评论 3 399
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 36,927评论 0 259
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 43,400评论 1 300
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 35,883评论 2 323
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 37,997评论 1 333
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 33,646评论 4 322
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,213评论 3 307
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,204评论 0 19
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,423评论 1 260
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 45,423评论 2 352
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 42,722评论 2 345

推荐阅读更多精彩内容