如何使用 Android 摄像头测量物体的宽度？

2024-03-06 23:49:47

使用 Android 摄像头测量物体的宽度

引言

在现代移动设备中，摄像头已成为日常生活不可或缺的一部分，不仅用于捕捉图像，还可以执行各种增强现实 (AR) 任务。其中一项令人兴奋的用途是使用摄像头测量物体宽度。这在室内设计、家具选购或DIY项目中非常有用。在这篇博客文章中，我们将逐步介绍如何使用 Google ML Kit，在 Android 应用程序中使用摄像头测量物体的宽度。

ML Kit 概述

ML Kit 是 Google 提供的移动计算机视觉库，可在您的应用程序中轻松集成机器学习模型。该库包含许多预训练模型，用于识别物体、读取文本、检测地标等等。对于测量物体宽度，我们将使用 ML Kit 的图像标签功能。

步骤 1：导入依赖项

首先，在您的 Android 项目中导入 ML Kit 依赖项：

implementation 'com.google.mlkit:vision:17.0.0'

步骤 2：创建 CameraSource 对象

CameraSource 对象用于从摄像头获取实时图像帧。

val cameraSource = CameraSource.Builder(this, object : CameraSource.PictureCaptureCallback() {
    override fun onCaptureCompleted(@NonNull picture: Picture) {
        // 处理图像以测量宽度
    }
}).build()

步骤 3：处理图像

使用 CameraSource 拍摄图像后，我们需要处理它以测量宽度。为此，我们将使用图像标签模型。

val image = FirebaseVisionImage.fromBitmap(picture.bitmap)
val options = FirebaseVision.getInstance().visionImageLabelerOptions
val labeler = FirebaseVision.getInstance().getVisionImageLabeler(options)

labeler.processImage(image)
        .addOnSuccessListener { labels ->
            // 从图像标签中获取测量信息
        }
        .addOnFailureListener { e ->
            // 处理错误
        }

步骤 4：从图像标签中提取测量信息

图像标签包含有关图像中检测到的对象的元数据。对于测量宽度，我们需要寻找包含以下标签的标签：

"Ruler"
"Measuring tape"
"Calipers"

步骤 5：使用几何计算测量宽度

一旦找到具有测量标签的标签，我们可以使用简单的几何计算来测量图像中对象的宽度。具体而言，我们需要：

计算测量设备的长度（从图像标签中获取）
计算测量设备在图像中占据的像素数
使用这两个值计算图像中每像素所代表的实际距离
根据测量设备在图像中的位置和测量对象的长度，使用实际距离计算对象的宽度

示例代码

以下代码片段演示了如何在 Android 应用程序中测量物体宽度：

private fun measureWidth(labels: List<FirebaseVisionLabel>) {
    var rulerLabel: FirebaseVisionLabel? = null
    var objectLabel: FirebaseVisionLabel? = null

    // 查找测量工具标签和物体标签
    for (label in labels) {
        if (label.label.contains("Ruler") || label.label.contains("Measuring tape") || label.label.contains("Calipers")) {
            rulerLabel = label
        } else {
            objectLabel = label
        }
    }

    // 检查是否存在测量工具标签和物体标签
    if (rulerLabel == null || objectLabel == null) {
        return
    }

    // 计算测量工具的长度（单位：像素）
    val rulerLength = rulerLabel.boundingBox!!.width()

    // 计算测量工具占据的像素数
    val rulerPixels = rulerLabel.boundingBox!!.width() * rulerLabel.boundingBox!!.height()

    // 计算每像素所代表的实际距离
    val scaleFactor = objectLabel.boundingBox!!.width() / rulerLength

    // 计算物体的宽度（单位：实际距离）
    val objectWidth = objectLabel.boundingBox!!.width() * scaleFactor

    // 输出物体宽度
    Log.d("MainActivity", "Object width: $objectWidth")
}