網頁版手勢辨識指南 (網頁版)

MediaPipe 手勢辨識工作可讓您即時辨識手勢、提供已辨識的手勢結果,以及偵測到的手部的手勢地標。以下操作說明將說明如何在網路和 JavaScript 應用程式中使用手勢辨識工具。

如要查看這項工作的運作情形,請查看示範。如要進一步瞭解這項工作的功能、模型和設定選項,請參閱總覽

程式碼範例

手勢辨識工具的範例程式碼提供此工作在 JavaScript 中的完整實作方式,供您參考。這段程式碼可協助您測試這項工作,並開始建構自己的手勢辨識應用程式。您可以透過網路瀏覽器查看、執行及編輯手勢辨識工具範例程式碼

設定

本節將特別說明設定開發環境的重要步驟,特別是使用手勢辨識工具。如需瞭解如何設定網站和 JavaScript 開發環境的一般資訊,包括平台版本需求,請參閱網頁版設定指南

JavaScript 套件

您可以透過 MediaPipe @mediapipe/tasks-vision NPM 套件取得手勢辨識工具代碼。您可以依照平台設定指南中的操作說明,尋找及下載這些程式庫。

您可以使用下列指令,透過 NPM 安裝所需套件:

npm install @mediapipe/tasks-vision

如要透過內容傳遞網路 (CDN) 服務匯入工作程式碼,請在 HTML 檔案的 <head> 標記中加入下列程式碼:

<!-- You can replace JSDeliver with another CDN if you prefer to -->
<head>
  <script src="https://cdn.jsdelivr.net/npm/@mediapipe/tasks-vision/vision_bundle.js"
    crossorigin="anonymous"></script>
</head>

型號

MediaPipe 手勢辨識工作需要與這項工作相容的已訓練模型。如要進一步瞭解手勢辨識工具可用的已訓練模型,請參閱工作總覽一節。

選取並下載模型,然後將其儲存在專案目錄中:

<dev-project-root>/app/shared/models/

建立工作

使用其中一個手勢辨識工具 createFrom...() 函式,準備執行推論的工作。使用 createFromModelPath() 函式搭配已訓練模型檔案的相對或絕對路徑。如果模型已載入記憶體,您可以使用 createFromModelBuffer() 方法。

以下程式碼範例示範如何使用 createFromOptions() 函式設定工作。createFromOptions 函式可讓您使用設定選項自訂手勢辨識工具。如要進一步瞭解設定選項,請參閱「設定選項」一文。

以下程式碼示範如何使用自訂選項建構及設定工作:

// Create task for image file processing:
const vision = await FilesetResolver.forVisionTasks(
  // path/to/wasm/root
  "https://cdn.jsdelivr.net/npm/@mediapipe/tasks-vision@latest/wasm "
);
const gestureRecognizer = await GestureRecognizer.createFromOptions(vision, {
  baseOptions: {
    modelAssetPath: "https://storage.googleapis.com/mediapipe-tasks/gesture_recognizer/gesture_recognizer.task"
  },
  numHands: 2
});

設定選項

這項工作的網頁應用程式設定選項如下:

選項名稱 說明 值範圍 預設值
runningMode 設定工作的執行模式。系統提供兩種模式:

IMAGE:單一圖片輸入的模式。

影片:這種模式為影片中解碼的影格或即時輸入資料 (例如攝影機) 的直播。
{IMAGE, VIDEO} IMAGE
num_hands GestureRecognizer 可以偵測出手的數量上限。 Any integer > 0 1
min_hand_detection_confidence 在手掌偵測模型中,系統判定手部偵測成功的最低信心分數。 0.0 - 1.0 0.5
min_hand_presence_confidence 在手部地標偵測模型中,手持狀態分數的最低可信度分數。在影片模式和手勢辨識的直播模式中,如果手部地標模型的手持信心分數低於這個門檻,就會觸發手掌偵測模型。否則,系統會使用輕量的手追蹤演算法判斷手部位置,以便進行後續地標偵測。 0.0 - 1.0 0.5
min_tracking_confidence 系統判定手機追蹤成功時的最低可信度分數。這是目前影格和最後一個影格之間的定界框 IoU 門檻。在影片模式和手勢辨識的串流模式下,如果追蹤失敗,手勢辨識工具會觸發手部偵測。否則系統會略過手部偵測。 0.0 - 1.0 0.5
canned_gestures_classifier_options 設定罐頭手勢分類器行為的選項。罐頭手勢為 ["None", "Closed_Fist", "Open_Palm", "Pointing_Up", "Thumb_Down", "Thumb_Up", "Victory", "ILoveYou"]
  • 顯示名稱語言代碼:透過 TFLite 模型中繼資料指定的顯示名稱 (如有)。
  • 結果數量上限:要傳回的最高分數分類結果數量上限。如果小於 0,系統會傳回所有可用的結果。
  • 分數門檻:分數遭到拒絕的分數,如果設為 0,系統會傳回所有可用的結果。
  • 類別許可清單:類別名稱的許可清單。如果不是空白,系統會篩除不屬於這個組合的分類結果。與拒絕清單互斥。
  • 類別拒絕清單:類別名稱的拒絕清單。如果不是空白,系統會篩除此組合中類別所屬的分類結果。允許與許可清單互斥。
    • 顯示名稱語言代碼:any string
    • 結果數量上限:any integer
    • 分數門檻:0.0-1.0
    • 類別許可清單:vector of strings
    • 類別拒絕清單:vector of strings
    • 顯示名稱語言代碼:"en"
    • 結果數量上限:-1
    • 分數門檻:0
    • 類別許可清單:空白
    • 類別拒絕清單:空白
    custom_gestures_classifier_options 設定自訂手勢分類器行為的選項。
  • 顯示名稱語言代碼:透過 TFLite 模型中繼資料指定的顯示名稱 (如有)。
  • 結果數量上限:要傳回的最高分數分類結果數量上限。如果小於 0,系統會傳回所有可用的結果。
  • 分數門檻:分數遭到拒絕的分數,如果設為 0,系統會傳回所有可用的結果。
  • 類別許可清單:類別名稱的許可清單。如果不是空白,系統會篩除不屬於這個組合的分類結果。與拒絕清單互斥。
  • 類別拒絕清單:類別名稱的拒絕清單。如果不是空白,系統會篩除此組合中類別所屬的分類結果。允許與許可清單互斥。
    • 顯示名稱語言代碼:any string
    • 結果數量上限:any integer
    • 分數門檻:0.0-1.0
    • 類別許可清單:vector of strings
    • 類別拒絕清單:vector of strings
    • 顯示名稱語言代碼:"en"
    • 結果數量上限:-1
    • 分數門檻:0
    • 類別許可清單:空白
    • 類別拒絕清單:空白

    準備資料

    手勢辨識工具能夠以主機瀏覽器支援的任何格式辨識圖片中的手勢。這項工作也會處理資料輸入預先處理,包括調整大小、旋轉和值正規化。如要識別影片中的手勢,您可以使用 API 一次快速處理一個影格,並使用影格的時間戳記來判斷手勢在影片中發生的時間。

    執行工作

    手勢辨識工具會使用 recognize() (執行模式 'image') 和 recognizeForVideo() (執行模式 'video') 方法觸發推論。工作會處理資料、嘗試辨識手勢,然後回報結果。

    下列程式碼示範如何使用工作模型執行處理作業:

    圖片

    const image = document.getElementById("image") as HTMLImageElement;
    const gestureRecognitionResult = gestureRecognizer.recognize(image);

    影片

    await gestureRecognizer.setOptions({ runningMode: "video" });
    
    let lastVideoTime = -1;
    function renderLoop(): void {
      const video = document.getElementById("video");
    
      if (video.currentTime !== lastVideoTime) {
        const gestureRecognitionResult = gestureRecognizer.recognizeForVideo(video);
        processResult(gestureRecognitionResult);
        lastVideoTime = video.currentTime;
      }
    
      requestAnimationFrame(() => {
        renderLoop();
      });
    }

    對手勢辨識工具 recognize()recognizeForVideo() 方法發出的呼叫會同步執行,並封鎖使用者介面執行緒。如果您發現裝置相機影片影格中的手勢,每項辨識都會封鎖主執行緒。如要避免這種情況發生,您可以實作網路 worker,在其他執行緒上執行 recognize()recognizeForVideo() 方法。

    如要進一步瞭解如何執行手勢辨識工具工作,請參閱程式碼範例

    處理並顯示結果

    手勢辨識工具會為每個辨識執行作業產生手勢偵測結果物件。結果物件包含圖片座標中的手繪地標、世界座標的手部地標、慣用手(左/右手),以及偵測到的手部手勢類別。

    以下為這項工作的輸出資料範例:

    產生的 GestureRecognizerResult 包含四個元件,每個元件都是陣列,其中每個元素都包含偵測到的一隻手的結果。

    • 慣用手設計

      慣用手是指偵測到的手是左手還是右手。

    • 手勢

      偵測到的手所辨識的手勢類別。

    • 地標

      有 21 個手部地標,每個地標由 xyz 座標組成。xy 座標會分別根據圖片寬度和高度正規化為 [0.0, 1.0]。z 座標代表地標深度,手腕的深度為起點。值越小,地標與相機越近。z 的規模與 x 大致相同。

    • 世界著名地標

      21 隻手的地標也會顯示在世界座標中。每個地標都由 xyz 組成,代表實際的 3D 座標 (以公尺為單位),其起點位於手的幾何中心。

    GestureRecognizerResult:
      Handedness:
        Categories #0:
          index        : 0
          score        : 0.98396
          categoryName : Left
      Gestures:
        Categories #0:
          score        : 0.76893
          categoryName : Thumb_Up
      Landmarks:
        Landmark #0:
          x            : 0.638852
          y            : 0.671197
          z            : -3.41E-7
        Landmark #1:
          x            : 0.634599
          y            : 0.536441
          z            : -0.06984
        ... (21 landmarks for a hand)
      WorldLandmarks:
        Landmark #0:
          x            : 0.067485
          y            : 0.031084
          z            : 0.055223
        Landmark #1:
          x            : 0.063209
          y            : -0.00382
          z            : 0.020920
        ... (21 world landmarks for a hand)
    

    下圖以視覺化方式呈現工作輸出:

    如要進一步瞭解如何建立手勢辨識工具工作,請參閱程式碼範例