用百度大腦人體分析技術(shù)，幫你監(jiān)督規(guī)范健身

1.方案介紹

百度推出了人體關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)別，檢測(cè)圖像中的人體并返回人體矩形框位置，精準(zhǔn)定位21個(gè)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(cè)、大動(dòng)作等復(fù)雜場(chǎng)景。支持多人體檢測(cè)，檢測(cè)圖像中的所有人體，標(biāo)記出每個(gè)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?cái)嗟那闆r。

人體關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)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(dòng)軌跡、動(dòng)作角度等，輔助運(yùn)動(dòng)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(duì)人體姿態(tài)的判定是一個(gè)關(guān)鍵，通過(guò)姿態(tài)判定進(jìn)而判斷運(yùn)動(dòng)員或者體育愛(ài)好者的動(dòng)作是否符合要求，對(duì)于體操，瑜伽等對(duì)姿態(tài)要求比較高的體育活動(dòng);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(guò)人體關(guān)鍵點(diǎn)，計(jì)算出人的 左右手臂，左右肩部，左右腿部以及左右髖部8個(gè)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(duì)比。從而實(shí)現(xiàn)人體姿態(tài)的判定及打分。我開(kāi)發(fā)的功能在提供姿態(tài)打分的同時(shí)，提供原圖基礎(chǔ)上的渲染圖及動(dòng)作分析圖，方便運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行分析。主要內(nèi)容包括以下方面：

2.1平臺(tái)接入

具體接入方式比較簡(jiǎn)單：

2.2 百度人體關(guān)鍵點(diǎn)功能調(diào)用：

請(qǐng)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(shí)別

2.3 其他方面：

夾角計(jì)算：通過(guò)余弦計(jì)算。

關(guān)鍵點(diǎn)過(guò)濾：對(duì)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(shí)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?lè)较?。同時(shí)顯示每個(gè)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(dòng)員進(jìn)行分析。

判定分?jǐn)?shù)：100*通過(guò)的夾角數(shù)量/總識(shí)別出來(lái)的夾角數(shù)量

3.實(shí)現(xiàn)效果及測(cè)試

案例1：一個(gè)經(jīng)典的體操鞍馬動(dòng)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(gè)為要求的角度，第二個(gè)為允許誤差空間。

下面為渲染圖，分析圖和報(bào)告：

處理時(shí)長(zhǎng):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(dòng)作評(píng)分：100.0

案例2：多人雙手張開(kāi)動(dòng)作：

動(dòng)作模板，雙手張開(kāi)：

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(bào)告：

處理時(shí)長(zhǎng):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(dòng)作評(píng)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(dòng)作評(píng)分：50.0

案例3，瑜伽動(dòng)作：

動(dòng)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(bào)告：

處理時(shí)長(zhǎng):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(dòng)作評(píng)分：87.5

4.關(guān)鍵代碼

5.測(cè)試結(jié)果及與競(jìng)品的對(duì)比

整體測(cè)試下來(lái)發(fā)現(xiàn)，百度人體關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)別對(duì)人體關(guān)鍵點(diǎn)有較強(qiáng)的識(shí)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(lè)互動(dòng)等方面。

現(xiàn)在國(guó)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(gè)簡(jiǎn)單的對(duì)比。

FACE++：

Face++對(duì)應(yīng)的功能名稱(chēng)是：人體骨骼關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè) API。效果為傳入圖片進(jìn)行人體檢測(cè)和骨骼關(guān)鍵點(diǎn)檢測(cè)，定位并返回人體14個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)(頭、頸、肩、肘、手、臀、膝、腳)等部位。支持對(duì)圖片中的所有人體進(jìn)行骨骼檢測(cè)

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(guò) RGB 圖像輸入超實(shí)時(shí)給出人體頭、肩、腰、腿等位置。分析效果如圖所示：

通過(guò)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)，功能方面，F(xiàn)ace++和商湯科技都是檢測(cè)14個(gè)點(diǎn)，百度是21個(gè)點(diǎn)。百度多的點(diǎn)主要是在面部，這對(duì)于判定人臉的朝向和面部表情有很大幫助(大家可以對(duì)比一下渲染圖，百度可以渲染出臉部朝向，其他的兩個(gè)不行)這一點(diǎn)對(duì)于一些應(yīng)用場(chǎng)景是很有用的。性價(jià)比方面，百度現(xiàn)在有50000次/天免費(fèi)調(diào)用量，這對(duì)于測(cè)試和小型應(yīng)用都足夠了。對(duì)于商業(yè)應(yīng)用的的價(jià)格也很低，所以百度性價(jià)比的優(yōu)勢(shì)也很大。

6.優(yōu)化建議

就像手部有關(guān)鍵點(diǎn)識(shí)別和手勢(shì)識(shí)別一樣，建議百度直接建立一個(gè)人體姿態(tài)識(shí)別的新功能，直接返回人體的姿態(tài)識(shí)別的結(jié)果?？梢栽趭A角的基礎(chǔ)上增加更多的內(nèi)容。對(duì)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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