【使用攻略】【人體關(guān)鍵點識別】
1.方案介紹
百度推出了人體關(guān)鍵點識別窗价，檢測圖像中的人體并返回人體矩形框位置如庭，精準定位21個核心關(guān)鍵點，包含頭頂撼港、五官柱彻、頸部豪娜、四肢主要關(guān)節(jié)部位，支持多人檢測哟楷、大動作等復(fù)雜場景瘤载。支持多人體檢測，檢測圖像中的所有人體卖擅，標記出每個人體的坐標位置鸣奔；不限人體數(shù)量，適應(yīng)人體輕度遮擋惩阶、截斷的情況挎狸。
人體關(guān)鍵點識別的功能特點可以應(yīng)用到體育健身，根據(jù)人體關(guān)鍵點信息断楷，分析人體姿態(tài)锨匆、運動軌跡、動作角度等冬筒，輔助運動員進行體育訓(xùn)練恐锣，分析健身鍛煉效果，提升教學效率舞痰。在這些應(yīng)用中對人體姿態(tài)的判定是一個關(guān)鍵土榴，通過姿態(tài)判定進而判斷運動員或者體育愛好者的動作是否符合要求，對于體操响牛，瑜伽等對姿態(tài)要求比較高的體育活動玷禽；甚至是體感游戲都有很好的幫助。
2.方案思路及實現(xiàn)
本攻略通過人體關(guān)鍵點呀打，計算出人的 左右手臂矢赁，左右肩部，左右腿部以及左右髖部8個夾角贬丛，進而與要求標準夾角及允許的誤差范圍進行對比坯台。從而實現(xiàn)人體姿態(tài)的判定及打分国撵。我開發(fā)的功能在提供姿態(tài)打分的同時借尿，提供原圖基礎(chǔ)上的渲染圖及動作分析圖，方便運動員進行分析沮趣。主要內(nèi)容包括以下方面：
2.1平臺接入
具體接入方式比較簡單焕阿，可以參考我的另一個帖子咪啡，這里就不重復(fù)了：
http://ai.baidu.com/forum/topic/show/943327
2.2 百度人體關(guān)鍵點功能調(diào)用：
請參照我的另外一篇文章：第四期【百度大腦新品體驗】人體關(guān)鍵點識別
https://ai.baidu.com/forum/topic/show/954123
2.3 其他方面：
夾角計算：通過余弦計算。
關(guān)鍵點過濾：對于不同置信度的關(guān)鍵點以不同的顏色顯示在渲染圖及分析圖上暮屡，0.9分以上的用綠色撤摸，0.5-0.9用黃色，0.5以下用紅色。方便用戶識別准夷。
渲染圖：在原圖上進行渲染钥飞，顯示關(guān)鍵點和主要連線，包括身體衫嵌，四肢读宙，頭部，臉部增加一條中軸線從頭頂?shù)奖亲拥筋i部楔绞。
分析圖：在新的圖片上顯示關(guān)鍵點和主要連線结闸，包括身體，四肢酒朵，頭部桦锄，臉部增加一條中軸線從頭頂?shù)奖亲拥筋i部，方便用戶查看人臉方向蔫耽。同時顯示每個位置的夾角及是否滿足要求结耀，如果符合顯示綠色，如果不符顯示紅色匙铡。方便運動員進行分析图甜。
判定分數(shù)：100*通過的夾角數(shù)量/總識別出來的夾角數(shù)量
3 實現(xiàn)效果及測試：
案例1：一個經(jīng)典的體操鞍馬動作：
要求四肢平直，右腿與身體平直慰枕，左腿75度左右具则。以下為具體的角度要求：
required_pose1={
'shoulder_left_angle':[15,10],
'shoulder_right_angle':[60,10],
'hip_left_angle':[180,10],
'hip_right_angle':[75,10],
'arm_left_angle':[180,10],
'arm_right_angle':[180,10],
'leg_left_angle':[180,10],
'leg_right_angle':[180,10]
}
上面的每組數(shù)值第一個為要求的角度即纲，第二個為允許誤差空間具帮。
下面為渲染圖，分析圖和報告：
處理時長:0.71秒
person_num: 1
左肩：13.0,符合
右肩：57.5,符合
左髖：175.6,符合
右髖：71.6,符合
左臂：171.2,符合
右臂：173.1,符合
左腿：171.9,符合
右腿：178.8,符合
動作評分：100.0
案例2：多人雙手張開動作：
動作模板低斋，雙手張開：
required_pose2={
'shoulder_left_angle':[90,10],
'shoulder_right_angle':[90,10],
'hip_left_angle':[170,10],
'hip_right_angle':[170,10],
'arm_left_angle':[180,10],
'arm_right_angle':[180,10],
'leg_left_angle':[180,10],
'leg_right_angle':[180,10]
}
渲染圖：
分析圖：
報告：
處理時長:4.00秒
person_num: 2
左肩：93.6,符合
右肩：99.5,符合
左髖：165.8,符合
右髖：171.7,符合
左臂：171.9,符合
右臂：180.0,符合
左腿：174.5,符合
右腿：175.2,符合
動作評分：100.0
左肩：116.6,不符
右肩：108.4,不符
左髖：156.8,不符
右髖：164.7,符合
左臂：175.2,符合
右臂：180.0,符合
左腿：nan,不符
右腿：175.2,符合
動作評分：50.0
案例3蜂厅，瑜伽動作：
動作模板：
required_pose3={
'shoulder_left_angle':[180,10],
'shoulder_right_angle':[80,10],
'hip_left_angle':[110,10],
'hip_right_angle':[80,10],
'arm_left_angle':[45,10],
'arm_right_angle':[45,10],
'leg_left_angle':[30,10],
'leg_right_angle':[55,10]
}
渲染圖：
分析圖：
報告：
處理時長:0.82秒
person_num: 1
左肩：172.1,符合
右肩：79.0,符合
左髖：108.1,符合
右髖：81.9,符合
左臂：37.4,符合
右臂：36.9,符合
左腿：9.0,不符
右腿：48.2,符合
動作評分：87.5
4 關(guān)鍵代碼
import numpy as np
#求角度
def GetCrossAngle(l1p1,l1p2,l2p1,l2p2):
? ? arr_0 = np.array([(l1p2['x'] - l1p1['x']), (l1p2['y'] - l1p1['y'])])
? ? arr_1 = np.array([(l2p2['x'] - l2p1['x']), (l2p2['y'] - l2p1['y'])])
? ? cos_value = (float(arr_0.dot(arr_1)) / (np.sqrt(arr_0.dot(arr_0)) * np.sqrt(arr_1.dot(arr_1))))?
? ? result = 180-(np.arccos(cos_value) * (180/np.pi))
? ? result = round(result,1)
? ? return result
#判斷角度是否符合要求
def angle_if(d,beginkey,middlekey,endkey,draw,color,setFont,text='',required=None):
? ? total=0
? ? score=0
? ? if ((beginkey in d)&(endkey in d)&(middlekey in d)):
? ? ? ? total=1
? ? ? ? angle=GetCrossAngle(d[beginkey],d[middlekey],d[middlekey],d[endkey])
? ? ? ? result=text+str(angle)
? ? ? ? if required:
? ? ? ? ? ? #print(str(required[0]))
? ? ? ? ? ? if abs(angle-required[0])
5,測試結(jié)果及與競品的對比
整體測試下來發(fā)現(xiàn)，百度人體關(guān)鍵點識別對人體關(guān)鍵點有較強的識別能力膊畴，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建的人體姿態(tài)判定打分功能的效果很好掘猿，速度也很快〈娇纾可以廣泛的應(yīng)用于體育健身及娛樂互動等方面稠通。
現(xiàn)在國內(nèi)做人體關(guān)鍵點產(chǎn)品的除了百度還有商湯和Face++，在這里也做一個簡單的對比买猖。
FACE++
Face++對應(yīng)的功能名稱是：人體骨骼關(guān)鍵點檢測 API改橘。效果為傳入圖片進行人體檢測和骨骼關(guān)鍵點檢測，定位并返回人體14個關(guān)鍵點（頭玉控、頸飞主、肩、肘、手碌识、臀碾篡、膝、腳）等部位筏餐。支持對圖片中的所有人體進行骨骼檢測
具體點位如下圖所示：
分析效果如圖：
商湯科技：
支持14 點人體關(guān)鍵點定位开泽，通過 RGB 圖像輸入超實時給出人體頭、肩胖烛、腰眼姐、腿等位置。分析效果如圖所示：
通過對比可以發(fā)現(xiàn)佩番，功能方面众旗，F(xiàn)ace++和商湯科技都是檢測14個點，百度是21個點趟畏。百度多的點主要是在面部贡歧，這對于判定人臉的朝向和面部表情有很大幫助（大家可以對比一下渲染圖，百度可以渲染出臉部朝向赋秀，其他的兩個不行）這一點對于一些應(yīng)用場景是很有用的利朵。性價比方面，百度現(xiàn)在有50000次/天免費調(diào)用量猎莲，這對于測試和小型應(yīng)用都足夠了绍弟。對于商業(yè)應(yīng)用的的價格也很低，所以百度性價比的優(yōu)勢也很大著洼。
6,優(yōu)化建議
就像手部有關(guān)鍵點識別和手勢識別一樣樟遣，建議百度直接建立一個人體姿態(tài)識別的新功能，直接返回人體的姿態(tài)識別的結(jié)果身笤”可以在夾角的基礎(chǔ)上增加更多的內(nèi)容。對于有這方面需要的用戶液荸，用的也更方便瞻佛。
