初探機器學習之使用百度AI服務實現圖片識別與相似圖片

一、百度雲AI服務

　　最近在調研一些雲服務平台的AI（人工智能）服務，了解了一下阿里雲、騰訊雲和百度雲。其中，百度雲提供了圖像識別及圖像搜索，而且還細分地提供了相似圖片這項服務，比較符合我的需求，且百度雲提供了每日10000次入庫和500次檢索的免費次數，使得我可以更快地試用，且沒有任何花費。更為重要的是，百度雲提供了兼容.NET Core 2.0的C# SDK，這是更加讓我選擇試用的原因。

　　

　　這里拋開BAT各個AI服務提供的算法的精准度不說，百度的AI服務的友好度還是蠻高的。廢話不多說，這里我主要試用百度AI的兩個服務：

　　（1）圖像識別　　

　　圖像識別服務是百度基於深度學習及大規模圖像訓練，准確識別圖片中的物體類別、位置、置信度等綜合信息。它的主要應用場合在於：圖片內容檢索及相冊分類或智能美圖這種場景。

　　

　　（2）圖像搜索　　

　　圖像搜索是指以圖搜圖，在指定圖庫中搜索出相同或相似的圖片。這里我主要Focus在了試用相似圖片搜索這個子功能，即從一堆圖片里（這堆圖片是我自己建立的一個圖像庫）找到跟我指定的一張圖片最相似的一些其他圖片。

　　

　　關於百度雲AI C# SDK

　　百度雲AI C# SDK在2018年中旬開始支持了.NET Core 2.0，我們可以通過Nuget安裝它：

　　

　　接下來要做的就是，根據文檔的示例完成Demo。

二、圖片內容識別

2.1 內容識別實現

　　代碼很簡單，直接調用SDK提供的API即可實現圖片識別：

    public class Program
    {
        private static ImageClassify aipClassifyClient;

        static Program()
        {
            aipClassifyClient = new ImageClassify(BaiduAipSimSettings.ApiKey, BaiduAipSimSettings.SecretKey);
        }

        public static void Main(string[] args)
        {
            var filePath = @"Images\bk.jpg";

            // 圖片識別Demo
            ImageClassifyDemo(filePath);

            Console.ReadKey();
        }

        private static void ImageClassifyDemo(string filePath)
        {
            var image = File.ReadAllBytes(filePath);

            try
            {
                var result = aipClassifyClient.AdvancedGeneral(image);
                Console.WriteLine("Api Response :");
                Console.WriteLine(result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
    }

　　其中，ApiKey和SecretKey是我們在百度雲平台申請的賬號，可以在管理中心找到：

　　

2.2 內容識別測試

　　（1）人物：貝克漢姆

　　

　　從分析結果中看出，前三個結果是最接近的Topic。

　　（2）靜物：室內客廳

　　接下來來一個復雜一點的客廳照片，看看結果如何：

　　

　　可以看到，識別結果的自我評分都不太高，我想要的是“客廳”，但是只識別出來了“裝修效果圖”，還需要多多學習。

三、獲取相似圖片

3.1 准備圖片庫

　　首先，我們需要准備一個圖片庫，在百度雲管理中心創建這個圖片庫，然后通過Web管理界面或者SDK上傳上去：

　　

　　這里我只上傳了100多張圖片，實際中應該根據自己的業務場景上傳盡可能多的圖片。需要說的是，在上傳時可以為每個圖片添加Tags，這個Tags只能是兩個整數（API要求），也就是你本地數據庫中的一些ID，比如分類ID。另外就是，對於Brief屬性，我們一般可以傳遞一個JSON字符串進去，可以包含ID、Name以及Url，這樣當你獲取結果之后可以直接使用這個Brief屬性進行反序列化，拿到URL等信息。

3.2 獲取相似圖片實現

　　代碼仍然很簡單，如下：

    public class Program
    {
        private static ImageSearch aipSearchClient;

        static Program()
        {
            aipSearchClient = new ImageSearch(BaiduAipSimSettings.ApiKey, BaiduAipSimSettings.SecretKey);
        }

        public static void Main(string[] args)
        {
            var filePath = @"Images\卧室.jpg";

            // 相似圖片Demo
            SimilarImageDemo(filePath);

            Console.ReadKey();
        }

        private static void SimilarImageDemo(string filePath)
        {// 檢索
            var searchOptions = new Dictionary<string, object>{
                    {"tags", "100,1"},
                    {"tag_logic", "0"},
                    {"pn", "0"},
                    {"rn", "10"}
                };
            SimilarSearchFromLib(filePath, searchOptions);
        }

        /// <summary>
        /// 單張圖片入庫
        /// </summary>
        private static void ImportToLib(string filePath, Dictionary<string, object> options = null)
        {
            var image = File.ReadAllBytes(filePath);
            
            try
            {
                var result = aipSearchClient.SimilarAdd(image, options);
                Console.WriteLine("Api Response :");
                Console.WriteLine(result);
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }

        /// <summary>
        /// 相似圖檢索
        /// </summary>
        private static void SimilarSearchFromLib(string filePath, Dictionary<string, object> options = null)
        {
            var image = File.ReadAllBytes(filePath);

            try
            {
                var response = aipSearchClient.SimilarSearch(image, options).ToObject<SearchResponse>();

                var result = response.Result.Take(5);
                Console.WriteLine("Similarity Result :");
                foreach (var item in result)
                {
                    Console.WriteLine("{0}:{1}", item.Brief, item.Score);
                }
            }
            catch (Exception ex)
            {
                Console.WriteLine(ex.Message);
            }
        }
    }

　　直接參考API文檔示例即可。

3.3 獲取結果測試

　　測試圖片：簡約沙發

　　

　　測試效果如下圖所示：

　　

　　可以看到，它將最相似的圖片（全是沙發，當然我的圖庫里可是沙發、床、椅子、燈具啊啥的都有）都分析出來了：這里我只取了Brief屬性，實際中它應該是一個JSON字符串，反序列化后就可以得到URL去獲取真正的圖片了。

　　

四、小結

　　本文是一個簡單的百度雲AI服務SDK的使用，沒有過多關注算法和其他方面，只是一個簡單的筆記說明，也希望我們.NET程序員能夠多多借助雲平台提供的AI服務實現自己的業務智能化實踐。后續我會學習學習ML.NET，來玩玩機器學習。

參考資料

百度雲，《C# SDK技術文檔》

 

作者：周旭龍

出處：http://edisonchou.cnblogs.com

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