1.方案介紹
百度推出了人體關(guān)鍵點(diǎn)識別，檢測圖像中的人體并返回人體矩形框位置，精準(zhǔn)定位21個核心關(guān)鍵點(diǎn)，包含頭頂、五官、頸部、四肢主要關(guān)節(jié)部位，支持多人檢測、大動作等復(fù)雜場景。支持多人體檢測，檢測圖像中的所有人體，標(biāo)記出每個人體的坐標(biāo)位置;不限人體數(shù)量，適應(yīng)人體輕度遮擋、截斷的情況。
人體關(guān)鍵點(diǎn)識別的功能特點(diǎn)可以應(yīng)用到體育健身，根據(jù)人體關(guān)鍵點(diǎn)信息，分析人體姿態(tài)、運(yùn)動軌跡、動作角度等，輔助運(yùn)動員進(jìn)行體育訓(xùn)練，分析健身鍛煉效果，提升教學(xué)效率。在這些應(yīng)用中對人體姿態(tài)的判定是一個關(guān)鍵，通過姿態(tài)判定進(jìn)而判斷運(yùn)動員或者體育愛好者的動作是否符合要求，對于體操，瑜伽等對姿態(tài)要求比較高的體育活動;甚至是體感游戲都有很好的幫助。
2.方案思路及實(shí)現(xiàn)
本攻略通過人體關(guān)鍵點(diǎn)，計算出人的 左右手臂，左右肩部，左右腿部以及左右髖部8個夾角，進(jìn)而與要求標(biāo)準(zhǔn)夾角及允許的誤差范圍進(jìn)行對比。從而實(shí)現(xiàn)人體姿態(tài)的判定及打分。我開發(fā)的功能在提供姿態(tài)打分的同時，提供原圖基礎(chǔ)上的渲染圖及動作分析圖，方便運(yùn)動員進(jìn)行分析。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：
2.2 百度人體關(guān)鍵點(diǎn)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(yàn)】人體關(guān)鍵點(diǎn)識別
2.3 其他方面：
夾角計算：通過余弦計算。
關(guān)鍵點(diǎn)過濾：對于不同置信度的關(guān)鍵點(diǎn)以不同的顏色顯示在渲染圖及分析圖上，0.9分以上的用綠色，0.5-0.9用黃色，0.5以下用紅色。方便用戶識別。
渲染圖：在原圖上進(jìn)行渲染，顯示關(guān)鍵點(diǎn)和主要連線，包括身體，四肢，頭部，臉部增加一條中軸線從頭頂?shù)奖亲拥筋i部。
分析圖：在新的圖片上顯示關(guān)鍵點(diǎn)和主要連線，包括身體，四肢，頭部，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。同時顯示每個位置的夾角及是否滿足要求，如果符合顯示綠色，如果不符顯示紅色。方便運(yùn)動員進(jìn)行分析。
判定分?jǐn)?shù)：100*通過的夾角數(shù)量/總識別出來的夾角數(shù)量
3.實(shí)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，左腿75度左右。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，第二個為允許誤差空間。
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，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，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
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(diǎn)識別對人體關(guān)鍵點(diǎn)有較強(qiáng)的識別能力，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，速度也很快?？梢詮V泛的應(yīng)用于體育健身及娛樂互動等方面。
現(xiàn)在國內(nèi)做人體關(guān)鍵點(diǎn)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。
FACE++：
Face++對應(yīng)的功能名稱是：人體骨骼關(guān)鍵點(diǎn)檢測 API。效果為傳入圖片進(jìn)行人體檢測和骨骼關(guān)鍵點(diǎn)檢測，定位并返回人體14個關(guān)鍵點(diǎn)(頭、頸、肩、肘、手、臀、膝、腳)等部位。支持對圖片中的所有人體進(jìn)行骨骼檢測
具體點(diǎn)位如下圖所示：
分析效果如圖：
商湯科技：
支持14 點(diǎn)人體關(guān)鍵點(diǎn)定位，通過 RGB 圖像輸入超實(shí)時給出人體頭、肩、腰、腿等位置。分析效果如圖所示：
通過對比可以發(fā)現(xiàn)，功能方面，F(xiàn)ace++和商湯科技都是檢測14個點(diǎn)，百度是21個點(diǎn)。百度多的點(diǎn)主要是在面部，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，其他的兩個不行)這一點(diǎn)對于一些應(yīng)用場景是很有用的。性價比方面，百度現(xiàn)在有50000次/天免費(fèi)調(diào)用量，這對于測試和小型應(yīng)用都足夠了。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。
6.優(yōu)化建議
就像手部有關(guān)鍵點(diǎn)識別和手勢識別一樣，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?？梢栽趭A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，用的也更方便。
作者:才能我浪費(fèi)99
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