概述

在本文中，我們將以深度庫即 Mediapipe為基礎(chǔ)庫，以及其他計(jì)算機(jī)視覺預(yù)處理的CV2庫來制作手部地標(biāo)檢測模型。市場上有很多關(guān)于這種問題的用例，例如商業(yè)相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)、游戲部分的實(shí)時(shí)體驗(yàn)。

行業(yè)用例

1． 智能家居：這是計(jì)算機(jī)視覺的現(xiàn)代用例之一，人們使用智能家居來過上更舒適的生活，這就是為什么它不再是一個(gè)小眾領(lǐng)域，它也正在蔓延到普通家庭。

2． 智能電視：我們經(jīng)�？吹竭@種用例，你可以用手勢來改變音量、改變頻道等等。

3． 游戲：對(duì)于真正的體驗(yàn)，這項(xiàng)技術(shù)越來越多地融入互動(dòng)游戲。

讓我們建立我們的手部檢測模型

導(dǎo)入庫

在這里，我們將導(dǎo)入整個(gè)管道中需要的所有庫。

import cv2

import numpy as np

import mediapipe as mp

import matplotlib．pyplot as plt

使用 Mediapipe 初始化手的地標(biāo)檢測模型

第一步是使用有效參數(shù)初始化模型，無論我們采用哪種檢測技術(shù)，它可以是Mediapipe 或Yolo，初始化模型很重要，遵循相同的原則，我們將遵循所有給定的步驟：

＃ First step is to initialize the Hands class an store it in a variable

mp＿h(yuǎn)ands ＝ mp．solutions．hands

＃ Now second step is to set the hands function which will hold the landmarks points

hands ＝ mp＿h(yuǎn)ands．Hands（static＿image＿mode＝True， max＿num＿h(yuǎn)ands＝2， min＿detection＿confidence＝0．3）

＃ Last step is to set up the drawing function of hands landmarks on the image

mp＿drawing ＝ mp．solutions．drawing＿utils

代碼分解：

1． 首先，使用mp．solutions．hands初始化變量 mp＿h(yuǎn)ands。然后使用相同的變量通過mp．solutions．hands．Hands（）為hands設(shè)置函數(shù)。

2． 到目前為止，我們了解了手模型初始化的結(jié)構(gòu)，現(xiàn)在讓我們深入研究函數(shù)中使用的參數(shù)hands。

· static＿image＿mode： 該參數(shù)將布爾值作為其有效值，即它可以是True或False。當(dāng)處理視頻流時(shí)，默認(rèn)條件是 False ，這意味著它會(huì)降低處理延遲，即它會(huì)繼續(xù)專注于特定的手并定位相同的手，直到它追蹤的手消失，當(dāng)我們必須檢測實(shí)時(shí)流或視頻中的手時(shí)，這可能是有益的，根據(jù)我們的要求，我們必須檢測圖像上的地標(biāo)，因此我們將值設(shè)置為True。

· max＿num＿h(yuǎn)ands：此參數(shù)將指示模型將在一個(gè)實(shí)例中檢測到的最大手?jǐn)?shù)。默認(rèn)情況下，該值為 2，這也是有意義的，盡管我們可以更改它，但我們希望至少檢測到一雙手。

· min＿detection＿confidence：它提供了置信水平的閾值。最小檢測置信度的理想范圍是 ［0．0，1．0］，默認(rèn)情況下，它保持為 0．5，這意味著如果置信度低于 50％，則在輸出圖像中根本不會(huì)檢測到手。

最后，我們將使用mp．solutions．drawing＿utils，它將負(fù)責(zé)在輸出圖像上繪制所有手的地標(biāo)，這些地標(biāo)由我們的 Hands 函數(shù)檢測到。

讀取圖像

在這里，我們將首先使用cv2．imread（）讀取要在其上執(zhí)行手部檢測的圖像，并使用matplotlib庫來顯示該特定輸入圖像。

＃ Reading the sample image on which we will perform the detection

sample＿img ＝ cv2．imread（＇media／sample．jpg＇）

＃ Here we are specifing the size of the figure i．e． 10 －h(huán)eight； 10－ width．

plt．figure（figsize ＝ ［10， 10］）

＃ Here we will display the sample image as the output．

plt．title（＂Sample Image＂）；plt．a(chǎn)xis（＇off＇）；plt．imshow（sample＿img［：，：，：：－1］）；plt．show（）

輸出：

執(zhí)行手部地標(biāo)檢測

因此，現(xiàn)在我們已經(jīng)初始化了我們的手部檢測模型，下一步將是處理輸入圖像上的手部地標(biāo)檢測，并使用上述初始化模型在該圖像上繪制所有 21 個(gè)地標(biāo)，我們將通過以下步驟。

results ＝ hands．process（cv2．cvtColor（sample＿img， cv2．COLOR＿BGR2RGB））

if results．multi＿h(yuǎn)and＿landmarks：
   

  for hand＿no， hand＿landmarks in enumerate（results．multi＿h(yuǎn)and＿landmarks）：

       print（f＇HAND NUMBER： ｛hand＿no＋1｝＇）

       print（＇－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＇）
       

       for i in range（2）：

           print（f＇｛mp＿h(yuǎn)ands．HandLandmark（i）．name｝：＇）

           print（f＇｛hand＿landmarks．landmark［mp＿h(yuǎn)ands．HandLandmark（i）．value］｝＇）

輸出：

代碼分解：

1. 第一步，我們使用Mediapipe 庫中的process函數(shù)將手部地標(biāo)檢測結(jié)果存儲(chǔ)在變量results中，同時(shí)我們將圖像從 BGR 格式轉(zhuǎn)換為 RGB 格式。

2. 在進(jìn)入下一步時(shí)，我們將首先檢查一些驗(yàn)證，是否檢測到點(diǎn)，即變量results應(yīng)該存放了一些結(jié)果。

3. 如果是，那么我們將遍歷在圖像中檢測到的具有手部地標(biāo)的所有點(diǎn)。

4. 現(xiàn)在在另一個(gè)循環(huán)中，我們可以看到只有 2 次迭代，因?yàn)槲覀冎幌腼@示手的 2 個(gè)地標(biāo)。

5. 最后，我們將根據(jù)要求打印出所有檢測到并過濾掉的地標(biāo)。

從上面的處理中，我們發(fā)現(xiàn)所有檢測到的地標(biāo)都被歸一化為通用尺度，但是現(xiàn)在對(duì)于用戶端，這些縮放點(diǎn)是不相關(guān)的，因此我們會(huì)將這些地標(biāo)恢復(fù)到原始狀態(tài)。

image＿h(yuǎn)eight， image＿width， ＿ ＝ sample＿img．shape

if results．multi＿h(yuǎn)and＿landmarks：

   for hand＿no， hand＿landmarks in enumerate（results．multi＿h(yuǎn)and＿landmarks）：
       

       print（f＇HAND NUMBER： ｛hand＿no＋1｝＇）

       print（＇－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＇）
       

       for i in range（2）：    

           print（f＇｛mp＿h(yuǎn)ands．HandLandmark（i）．name｝：＇） 

           print（f＇x： ｛hand＿landmarks．landmark［mp＿h(yuǎn)ands．HandLandmark（i）．value］．x ＊ image＿width｝＇）

           print（f＇y： ｛hand＿landmarks．landmark［mp＿h(yuǎn)ands．HandLandmark（i）．value］．y ＊ image＿h(yuǎn)eight｝＇）

           print（f＇z： ｛hand＿landmarks．landmark［mp＿h(yuǎn)ands．HandLandmark（i）．value］．z ＊ image＿width｝n＇）

輸出：

代碼分解：

我們只需要在這里執(zhí)行一個(gè)額外的步驟，即我們將從我們定義的示例圖像中獲得圖像的原始寬度和高度，然后所有步驟將與我們之前所做的相同，唯一不同的將是現(xiàn)在地標(biāo)點(diǎn)沒有專門縮放。

在圖像上繪制地標(biāo)

由于我們已經(jīng)從上述預(yù)處理中獲得了手部地標(biāo)，現(xiàn)在是時(shí)候執(zhí)行我們的最后一步了，即在圖像上繪制點(diǎn)，以便我們可以直觀地看到我們的手部地標(biāo)檢測模型是如何執(zhí)行的。

img＿copy ＝ sample＿img．copy（）

if results．multi＿h(yuǎn)and＿landmarks：

   for hand＿no， hand＿landmarks in enumerate（results．multi＿h(yuǎn)and＿landmarks）：
       

       mp＿drawing．draw＿landmarks（image ＝ img＿copy， landmark＿list ＝ hand＿landmarks，

                                 connections ＝ mp＿h(yuǎn)ands．HAND＿CONNECTIONS）

   fig ＝ plt．figure（figsize ＝ ［10， 10］）

   plt．title（＂Resultant Image＂）；plt．a(chǎn)xis（＇off＇）；plt．imshow（img＿copy［：，：，：：－1］）；plt．show（）

輸出：

代碼分解：

1. 首先，我們將創(chuàng)建原始圖像的副本，此步驟是出于安全目的，因?yàn)槲覀儾幌胧�去圖像的原創(chuàng)性。

2. 然后我們將處理之前所做的驗(yàn)證工作。

3. 然后我們將遍歷手的每個(gè)地標(biāo)。

4. 最后，借助mp＿drawing．draw＿landmarks函數(shù)，我們將在圖像上繪制地標(biāo)。

5. 是時(shí)候使用 matplotlib 繪制圖像了，所以首先，我們將給出圖形大�。ù颂帪� width－10 和 height－10），然后在最后繪制，imshow將 BGR 格式轉(zhuǎn)換為 RGB 格式后的圖像使用函數(shù)，因?yàn)閷?duì)于 RGB 格式更有意義。

結(jié)論

在整個(gè)管道中，我們首先初始化模型，然后讀取圖像，查看輸入圖像，然后進(jìn)行預(yù)處理。我們縮小了地標(biāo)點(diǎn)，但這些點(diǎn)與用戶無關(guān)，因此我們將其恢復(fù)到原始狀態(tài)，最后我們將在圖像上繪制地標(biāo)。

       原文標(biāo)題 : ?使用Mediapipe對(duì)圖像進(jìn)行手部地標(biāo)檢測