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人体姿态检测 通过Opencv+Openpose实现

Muninn / 1653人阅读

摘要:通过一个偶然机会,我了解到了人体姿态解算,在学习之余,我便想着通过实现这个功能,查找了很多资料,发现可以利用实现,接着我又开始找一些资料,在上部署。通过追踪人体姿态的变化,渲染的图形可以在人动的时候自然地与人融合。

通过一个偶然机会,我了解到了人体姿态解算,在学习K210之余,我便想着通过opencv实现这个功能,查找了很多资料,发现可以利用opencv+openpose实现,接着我又开始找一些资料,在pycharm上部署。

前言

人体姿态估计的一个有趣应用是 CGI(computer graphic image,一种电影制造技术)应用。如果可以检测出人体姿态,那么图形、风格、特效增强、设备和艺术造型等就可以被加载在人体上。通过追踪人体姿态的变化,渲染的图形可以在人动的时候“自然”地与人“融合”。姿态估计的一个有趣应用是在交互游戏中追踪人体对象的运动。比较流行的 Kinect 使用 3D 姿态估计(采用 IR 传感器数据)来追踪人类玩家的运动,从而利用它来渲染虚拟人物的动作。
应用:
用于检测一个人是否摔倒或疾病
用于健身、体育和舞蹈等的自动教学
用于理解全身的肢体语言(如机场跑道信号、交警信号等)
用于增强安保和监控

一、环境配置

pycharm2021.2.2
pycharm是一个很好用的软件,刚开始我们必须要配置相应的环境,当然你使用我主页里那篇模型训练的环境也可以,在你运行的时候系统会提示你缺少了什么环境,并让你安装,你直接安装即可。这里我就不过多的赘述了。

二、使用步骤

1.导入文件


在pycharm上导入相应的文件后,你可以直接点击运行,系统会提示你缺少了什么环境,缺少什么就安装什么,通过终端使用pip安装即可。
需要的留下邮箱即可,我发给你。

2.具体代码

# To use Inference Engine backend, specify location of plugins:# export LD_LIBRARY_PATH=/opt/intel/deeplearning_deploymenttoolkit/deployment_tools/external/mklml_lnx/lib:$LD_LIBRARY_PATHimport cv2 as cvimport numpy as npimport argparseparser = argparse.ArgumentParser()parser.add_argument("--input", help="Path to image or video. Skip to capture frames from camera")parser.add_argument("--thr", default=0.2, type=float, help="Threshold value for pose parts heat map")parser.add_argument("--width", default=368, type=int, help="Resize input to specific width.")parser.add_argument("--height", default=368, type=int, help="Resize input to specific height.")args = parser.parse_args()BODY_PARTS = { "Nose": 0, "Neck": 1, "RShoulder": 2, "RElbow": 3, "RWrist": 4,               "LShoulder": 5, "LElbow": 6, "LWrist": 7, "RHip": 8, "RKnee": 9,               "RAnkle": 10, "LHip": 11, "LKnee": 12, "LAnkle": 13, "REye": 14,               "LEye": 15, "REar": 16, "LEar": 17, "Background": 18 }POSE_PAIRS = [ ["Neck", "RShoulder"], ["Neck", "LShoulder"], ["RShoulder", "RElbow"],               ["RElbow", "RWrist"], ["LShoulder", "LElbow"], ["LElbow", "LWrist"],               ["Neck", "RHip"], ["RHip", "RKnee"], ["RKnee", "RAnkle"], ["Neck", "LHip"],               ["LHip", "LKnee"], ["LKnee", "LAnkle"], ["Neck", "Nose"], ["Nose", "REye"],               ["REye", "REar"], ["Nose", "LEye"], ["LEye", "LEar"] ]inWidth = args.widthinHeight = args.heightnet = cv.dnn.readNetFromTensorflow("graph_opt.pb")cap = cv.VideoCapture(args.input if args.input else 0)while cv.waitKey(1) < 0:    hasFrame, frame = cap.read()    if not hasFrame:        cv.waitKey()        break    frameWidth = frame.shape[1]    frameHeight = frame.shape[0]        net.setInput(cv.dnn.blobFromImage(frame, 1.0, (inWidth, inHeight), (127.5, 127.5, 127.5), swapRB=True, crop=False))    out = net.forward()    out = out[:, :19, :, :]  # MobileNet output [1, 57, -1, -1], we only need the first 19 elements    assert(len(BODY_PARTS) == out.shape[1])    points = []    for i in range(len(BODY_PARTS)):        # Slice heatmap of corresponging body"s part.        heatMap = out[0, i, :, :]        # Originally, we try to find all the local maximums. To simplify a sample        # we just find a global one. However only a single pose at the same time        # could be detected this way.        _, conf, _, point = cv.minMaxLoc(heatMap)        x = (frameWidth * point[0]) / out.shape[3]        y = (frameHeight * point[1]) / out.shape[2]        # Add a point if it"s confidence is higher than threshold.        points.append((int(x), int(y)) if conf > args.thr else None)    for pair in POSE_PAIRS:        partFrom = pair[0]        partTo = pair[1]        assert(partFrom in BODY_PARTS)        assert(partTo in BODY_PARTS)        idFrom = BODY_PARTS[partFrom]        idTo = BODY_PARTS[partTo]        if points[idFrom] and points[idTo]:            cv.line(frame, points[idFrom], points[idTo], (0, 255, 0), 3)            cv.ellipse(frame, points[idFrom], (3, 3), 0, 0, 360, (0, 0, 255), cv.FILLED)            cv.ellipse(frame, points[idTo], (3, 3), 0, 0, 360, (0, 0, 255), cv.FILLED)    t, _ = net.getPerfProfile()    freq = cv.getTickFrequency() / 1000    cv.putText(frame, "%.2fms" % (t / freq), (10, 20), cv.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (0, 0, 0))    cv.imshow("OpenPose using OpenCV", frame)

这里便是主函数的代码。

3.效果展示


这副图片便是识别的效果,帧率还是很不错的。

三、效果优化

这个帧率虽然可以,但是效果属实有点拉跨。教我K210的学长便指导我进行优化改进,这里附上学长的连接(https://blog.csdn.net/hyayq8124?spm=1001.2014.3001.5509)

1.具体代码

import cv2import timeimport mediapipe as mpfrom tqdm import tqdm# 导入solutionmp_pose = mp.solutions.posemp_drawing = mp.solutions.drawing_utilspose = mp_pose.Pose(static_image_mode=False,            #    model_complexity=1,                    smooth_landmarks=True,           #        enable_segmentation=True,                    min_detection_confidence=0.5,                    min_tracking_confidence=0.5)def process_frame(img):    # BGR转RGB    img_RGB = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)    results = pose.process(img_RGB)    # 可视化    mp_drawing.draw_landmarks(img, results.pose_landmarks, mp_pose.POSE_CONNECTIONS)    # look_img(img)    # mp_drawing.plot_landmarks(results.pose_world_landmarks, mp_pose.POSE_CONNECTIONS)    #     # BGR转RGB    #     img_RGB = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_BGR2RGB)    #    #     results = hands.process(img_RGB)    #     if results.multi_hand_landmarks: # 如果有检测到手    #    #         for hand_idx in range(len(results.multi_hand_landmarks)):    #             hand_21 = results.multi_hand_landmarks[hand_idx]    #             mpDraw.draw_landmarks(img, hand_21, mp_hands.HAND_CONNECTIONS)    return imgcap = cv2.VideoCapture(1)# 打开capcap.open(0)# 无限循环,直到break被触发while cap.isOpened():    # 获取画面    success, frame = cap.read()    if not success:        print("Error")        break    ## !!!处理帧函数    frame = process_frame(frame)    # 展示处理后的三通道图像    cv2.imshow("my_window", frame)    if cv2.waitKey(1) in [ord("q"), 27]:        breakcap.release()cv2.destroyAllWindows()

2.效果展示


效果简直太好了。哈哈哈

总结

到这里这篇文章就结束了,写这篇博客只是单纯记录自己的学习过程。希望看到这篇博客的你,能够更加坚定的学习。胡适说过一句话我觉得特别好,这里分享给大家。
怕什么真理无穷,进一寸有进一寸的欢喜。

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