iOS için el ile önemli noktaları algılama rehberi

MediaPipe El İşaretçisi görevi, bir görüntüdeki ellerin önemli noktalarını algılamanızı sağlar. Bu talimatlarda, El İşaretçisi'nin iOS uygulamalarında nasıl kullanılacağı gösterilmektedir. Bu talimatlarda açıklanan kod örneğini GitHub'da bulabilirsiniz.

Bu görevin özellikleri, modelleri ve yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Genel bakış bölümüne bakın.

Kod örneği

MediaPipe Tasks örnek kodu, iOS için el yer işaretleyici uygulamasının temel bir uygulamasıdır. Bu örnekte, sürekli bir video akışındaki el işaretlerini algılamak için fiziksel bir iOS cihazdaki kamera kullanılmaktadır. Uygulama, cihaz galerisindeki resim ve videolardaki el yer işaretlerini de algılayabilir.

Uygulamayı kendi iOS uygulamanız için başlangıç noktası olarak kullanabilir veya mevcut bir uygulamayı değiştirirken referans olarak kullanabilirsiniz. El İşaretçisi örnek kodu GitHub'da barındırılır.

Kodu indirme

Aşağıdaki talimatlarda, git komut satırı aracını kullanarak örnek kodun yerel bir kopyasının nasıl oluşturulacağı gösterilmektedir.

Örnek kodu indirmek için:

1. Aşağıdaki komutu kullanarak git deposunu klonlayın:

   git clone https://github.com/google-ai-edge/mediapipe-samples
   

2. İsteğe bağlı olarak, git örneğinizi seyrek kontrol kullanacak şekilde yapılandırın. Böylece yalnızca Hand Landmarker örnek uygulamasının dosyalarına sahip olursunuz:

   cd mediapipe
   git sparse-checkout init --cone
   git sparse-checkout set examples/hand_landmarker/ios/
   

Örnek kodun yerel bir sürümünü oluşturduktan sonra MediaPipe görev kitaplığını yükleyebilir, Xcode'u kullanarak projeyi açabilir ve uygulamayı çalıştırabilirsiniz. Talimatlar için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Temel bileşenler

Aşağıdaki dosyalarda El İşaretçisi örnek uygulaması için önemli bir kod bulunmaktadır:

• HandLandmarkerService.swift: Hand Landmarker'ı başlatır, model seçimini yönetir ve giriş verilerinde çıkarım yapar.
• CameraViewController.swift: Canlı kamera feed'i giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.
• MediaLibraryViewController.swift: Hareketsiz resim ve video dosyası giriş modu için kullanıcı arayüzünü uygular ve sonuçları görselleştirir.

Kurulum

Bu bölümde, geliştirme ortamınızı ve kod projelerinizi Hand Landmarker'ı kullanacak şekilde ayarlamayla ilgili temel adımlar açıklanmaktadır. Platform sürümü gereksinimleri dahil olmak üzere, MediaPipe görevlerini kullanmak için geliştirme ortamınızı ayarlama hakkında genel bilgi için iOS için kurulum kılavuzuna bakın.

Bağımlılıklar

Hand Landmarker, CocoaPods kullanılarak yüklenmesi gereken MediaPipeTasksVision kitaplığını kullanır. Kitaplık hem Swift hem de Objective-C uygulamalarıyla uyumludur ve dile özgü ek kurulum gerektirmez.

CocoaPods'u macOS'e yükleme talimatları için CocoaPods yükleme kılavuzuna bakın. Uygulamanız için gerekli kapsülleri içeren bir Podfile oluşturma talimatları için CocoaPods'u kullanma başlıklı makaleyi inceleyin.

Aşağıdaki kodu kullanarak MediaPipeTasksVision kapsülünü Podfile bölümüne ekleyin:

target 'MyHandLandmarkerApp' do
  use_frameworks!
  pod 'MediaPipeTasksVision'
end

Uygulamanız birim testi hedefleri içeriyorsa Podfile'inizi ayarlama hakkında daha fazla bilgi için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Model

MediaPipe Hand Landmarker görevi, bu görevle uyumlu bir eğitimli model gerektirir. El İşaretçisi için mevcut eğitimli modeller hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız göreve genel bakıştaki Modeller bölümüne bakın.

Bir model seçip indirin ve Xcode'u kullanarak proje dizininize ekleyin. Xcode projenize dosya eklemeyle ilgili talimatlar için Xcode projenizdeki dosya ve klasörleri yönetme başlıklı makaleyi inceleyin.

Uygulama paketinizdeki modelin yolunu belirtmek için BaseOptions.modelAssetPath özelliğini kullanın. Kod örneği için sonraki bölüme bakın.

Görevi oluşturun

El İşaretçisi görevini, başlatıcılardan birini çağırarak oluşturabilirsiniz. HandLandmarker(options:) başlatıcısı, yapılandırma seçenekleri için değerleri kabul eder.

Özelleştirilmiş yapılandırma seçenekleriyle başlatılan bir El İşaretçisi'ne ihtiyacınız yoksa varsayılan seçeneklerle bir El İşaretçisi oluşturmak için HandLandmarker(modelPath:) başlatıcıyı kullanabilirsiniz. Yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Yapılandırmaya Genel Bakış bölümüne bakın.

El İşaretçisi görevi 3 giriş veri türünü destekler: hareketsiz resimler, video dosyaları ve canlı video yayınları. Varsayılan olarak HandLandmarker(modelPath:), hareketsiz resimler için bir görev başlatır. Görevinizin, video dosyalarını veya canlı video yayınlarını işlemek için başlatılmasını istiyorsanız video veya canlı yayın çalışma modunu belirtmek için HandLandmarker(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu ayrıca, El İşaretçisi sonuçlarını yetki verilen kişiye eşzamansız olarak teslim etmesini sağlayan ek handLandmarkerLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini de gerektirir.

Görevi nasıl oluşturacağınızı ve çıkarım işlemini nasıl çalıştıracağınızı görmek için çalıştırma modunuza karşılık gelen sekmeyi seçin.

Swift

import MediaPipeTasksVision

let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "hand_landmarker",
                                      ofType: "task")

let options = HandLandmarkerOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .image
options.minHandDetectionConfidence = minHandDetectionConfidence
options.minHandPresenceConfidence = minHandPresenceConfidence
options.minTrackingConfidence = minHandTrackingConfidence
options.numHands = numHands

let handLandmarker = try HandLandmarker(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

let modelPath = Bundle.main.path(forResource: "hand_landmarker",
                                      ofType: "task")

let options = HandLandmarkerOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .video
options.minHandDetectionConfidence = minHandDetectionConfidence
options.minHandPresenceConfidence = minHandPresenceConfidence
options.minTrackingConfidence = minHandTrackingConfidence
options.numHands = numHands

let handLandmarker = try HandLandmarker(options: options)
    

import MediaPipeTasksVision

// Class that conforms to the `HandLandmarkerLiveStreamDelegate` protocol and
// implements the method that the hand landmarker calls once it finishes
// performing landmarks detection in each input frame.
class HandLandmarkerResultProcessor: NSObject, HandLandmarkerLiveStreamDelegate {

  func handLandmarker(
    _ handLandmarker: HandLandmarker,
    didFinishDetection result: HandLandmarkerResult?,
    timestampInMilliseconds: Int,
    error: Error?) {

    // Process the hand landmarker result or errors here.

  }
}

let modelPath = Bundle.main.path(
  forResource: "hand_landmarker",
  ofType: "task")

let options = HandLandmarkerOptions()
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath
options.runningMode = .liveStream
options.minHandDetectionConfidence = minHandDetectionConfidence
options.minHandPresenceConfidence = minHandPresenceConfidence
options.minTrackingConfidence = minHandTrackingConfidence
options.numHands = numHands

// Assign an object of the class to the `handLandmarkerLiveStreamDelegate`
// property.
let processor = HandLandmarkerResultProcessor()
options.handLandmarkerLiveStreamDelegate = processor

let handLandmarker = try HandLandmarker(options: options)
    

Objective-C

@import MediaPipeTasksVision;

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"hand_landmarker"
                                                      ofType:@"task"];

MPPHandLandmarkerOptions *options = [[MPPHandLandmarkerOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeImage;
options.minHandDetectionConfidence = minHandDetectionConfidence;
options.minHandPresenceConfidence = minHandPresenceConfidence;
options.minTrackingConfidence = minHandTrackingConfidence;
options.numHands = numHands;

MPPHandLandmarker *handLandmarker =
  [[MPPHandLandmarker alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"hand_landmarker"
                                                      ofType:@"task"];

MPPHandLandmarkerOptions *options = [[MPPHandLandmarkerOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeVideo;
options.minHandDetectionConfidence = minHandDetectionConfidence;
options.minHandPresenceConfidence = minHandPresenceConfidence;
options.minTrackingConfidence = minHandTrackingConfidence;
options.numHands = numHands;

MPPHandLandmarker *handLandmarker =
  [[MPPHandLandmarker alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

@import MediaPipeTasksVision;

// Class that conforms to the `MPPHandLandmarkerLiveStreamDelegate` protocol
// and implements the method that the hand landmarker calls once it finishes
// performing landmarks detection in each input frame.

@interface APPHandLandmarkerResultProcessor : NSObject 

@end

@implementation APPHandLandmarkerResultProcessor

-   (void)handLandmarker:(MPPHandLandmarker *)handLandmarker
    didFinishDetectionWithResult:(MPPHandLandmarkerResult *)handLandmarkerResult
         timestampInMilliseconds:(NSInteger)timestampInMilliseconds
                           error:(NSError *)error {

    // Process the hand landmarker result or errors here.

}

@end

NSString *modelPath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"hand_landmarker"
                                                      ofType:@"task"];

MPPHandLandmarkerOptions *options = [[MPPHandLandmarkerOptions alloc] init];
options.baseOptions.modelAssetPath = modelPath;
options.runningMode = MPPRunningModeLiveStream;
options.minHandDetectionConfidence = minHandDetectionConfidence;
options.minHandPresenceConfidence = minHandPresenceConfidence;
options.minTrackingConfidence = minHandTrackingConfidence;
options.numHands = numHands;

// Assign an object of the class to the `handLandmarkerLiveStreamDelegate`
// property.
APPHandLandmarkerResultProcessor *processor =
  [APPHandLandmarkerResultProcessor new];
options.handLandmarkerLiveStreamDelegate = processor;

MPPHandLandmarker *handLandmarker =
  [[MPPHandLandmarker alloc] initWithOptions:options error:nil];
    

Yapılandırma seçenekleri

Bu görevde, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçenekleri bulunur:

Çalışma modu canlı yayın olarak ayarlandığında El İşaretleyici, ek handLandmarkerLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini gerektirir. Bu seçenek, El İşaretleyici'nin el işareti algılama sonuçlarını eşzamansız olarak sunmasını sağlar. Temsilci, her kare için el yer işareti algılama sonuçlarını işledikten sonra El Yer İşareti Belirleyici'nin çağırdığı handLandmarker(_:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygulamalıdır.

Verileri hazırlama

Giriş resmini veya çerçevesini El İşaretçisi'ne iletmeden önce MPImage nesnesine dönüştürmeniz gerekir. MPImage, farklı iOS resim biçimlerini destekler ve çıkarım için bu biçimleri herhangi bir çalışma modunda kullanabilir. MPImage hakkında daha fazla bilgi için MPImage API'ye bakın.

Kullanım alanınıza ve uygulamanızın gerektirdiği çalışma moduna göre bir iOS resim biçimi seçin.MPImage, UIImage, CVPixelBuffer ve CMSampleBuffer iOS resim biçimlerini kabul eder.

UIImage

UIImage biçimi aşağıdaki çalışma modları için uygundur:

• Resimler: Uygulama paketindeki, kullanıcı galerisindeki veya dosya sistemindeki UIImage resimleri MPImage nesnesine dönüştürülebilir.

• Videolar: Video karelerini CGImage biçimine çıkarmak ve ardından UIImage görüntülerine dönüştürmek için AVAssetImageGenerator öğesini kullanın.

// Load an image on the user's device as an iOS `UIImage` object.

// Convert the `UIImage` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(uiImage: image)
    

// Load an image on the user's device as an iOS `UIImage` object.

// Convert the `UIImage` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithUIImage:image error:nil];
    

Örnekte, varsayılan UIImage.Orientation.Up oryantasyonuyla bir MPImage başlatılmaktadır. MPImage öğesini, desteklenen UIImage.Orientation değerlerinden herhangi biriyle başlatabilirsiniz. El İşaretçisi, .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yansımalı yönleri desteklemez.

UIImage hakkında daha fazla bilgi için UIImage Apple Developer Documentation (UIImage Apple Developer Documentation) sayfasına bakın.

CVPixelBuffer

CVPixelBuffer biçimi, işleme için çerçeve oluşturan ve iOS CoreImage çerçevesini kullanan uygulamalar için uygundur.

CVPixelBuffer biçimi aşağıdaki çalışma modları için uygundur:

• Görüntüler: iOS'in CoreImage çerçevesini kullanarak bir miktar işlem yaptıktan sonra CVPixelBuffer görüntüleri oluşturan uygulamalar, görüntü çalışma modunda El İşaretçisi'ne gönderilebilir.

• Videolar: Video kareleri, işleme için CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir ve ardından video modunda El İşaretçisi'ne gönderilebilir.

• canlı yayın: Çerçeve oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modunda El İşaretçisi'ne gönderilmeden önce işleme için CVPixelBuffer biçimine dönüştürülebilir.

// Obtain a CVPixelBuffer.

// Convert the `CVPixelBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(pixelBuffer: pixelBuffer)
    

// Obtain a CVPixelBuffer.

// Convert the `CVPixelBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the
// default orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithUIImage:image error:nil];
    

CVPixelBuffer hakkında daha fazla bilgi için CVPixelBuffer Apple Developer Documentation başlıklı makaleyi inceleyin.

CMSampleBuffer

CMSampleBuffer biçimi, tek tip bir medya türünün medya örneklerini depolar ve canlı yayın çalışma modu için idealdir. iOS kameralarından gelen canlı kareler, iOS AVCaptureVideoDataOutput tarafından CMSampleBuffer biçiminde asenkron olarak yayınlanır.

// Obtain a CMSampleBuffer.

// Convert the `CMSampleBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the default
// orientation `UIImage.Orientation.up`.
let image = try MPImage(sampleBuffer: sampleBuffer)
    

// Obtain a `CMSampleBuffer`.

// Convert the `CMSampleBuffer` object to a MediaPipe's Image object having the
// default orientation `UIImageOrientationUp`.
MPImage *image = [[MPPImage alloc] initWithSampleBuffer:sampleBuffer error:nil];
    

CMSampleBuffer hakkında daha fazla bilgi için CMSampleBuffer Apple Developer Documentation sayfasına bakın.

Görevi çalıştırma

El İşaretçisi'ni çalıştırmak için atanan çalışma moduna özel detect() yöntemini kullanın:

• Hareketsiz resim: detect(image:)
• Video: detect(videoFrame:timestampInMilliseconds:)
• Canlı yayın: detectAsync(image:timestampInMilliseconds:)

Swift

let result = try handLandmarker.detect(image: image)
    

let result = try handLandmarker.detect(
    videoFrame: image,
    timestampInMilliseconds: timestamp)
    

try handLandmarker.detectAsync(
  image: image,
  timestampInMilliseconds: timestamp)
    

Objective-C

MPPHandLandmarkerResult *result =
  [handLandmarker detectInImage:image error:nil];
    

MPPHandLandmarkerResult *result =
  [handLandmarker detectInVideoFrame:image
             timestampInMilliseconds:timestamp
                               error:nil];
    

BOOL success =
  [handLandmarker detectAsyncInImage:image
             timestampInMilliseconds:timestamp
                               error:nil];
    

El İşaretçisi kod örneğinde bu modların her birinin uygulamaları daha ayrıntılı olarak gösterilmektedir. Örnek kod, kullanıcının işleme modları arasında geçiş yapmasına olanak tanır. Bu, kullanım alanınız için gerekli olmayabilir.

Aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

• Video modunda veya canlı yayın modunda çalışırken, giriş karesinin zaman damgasını da El İşaretçisi görevine sağlamanız gerekir.

• El İşaretleyici görevi, resim veya video modunda çalışırken giriş resmini ya da kareyi işlemeyi tamamlayana kadar mevcut iş parçacığını engeller. Geçerli mesaj dizisini engellememek için iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak işlemeyi arka plan mesaj dizisinde yürütün.

• El İşaretçisi görevi, canlı yayın modunda çalışırken hemen döndürülür ve mevcut iş parçacığı engellenmez. Her giriş çerçevesi işlendikten sonra el yer işaretleyicisi sonucuyla handLandmarker(_:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. El İşaretçisi, bu yöntemi özel bir seri dağıtım kuyruğunda eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için sonuçları işledikten sonra ana kuyruğa gönderin. El İşaretçisi görevi başka bir kareyi işlemekle meşgulken detectAsync işlevi çağrılırsa El İşaretçisi yeni giriş çerçevesini yok sayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

El Yer İşareti Belirleyici görevi, çıkarım çalıştırıldığında resim koordinatlarındaki el yer işaretlerini, dünya koordinatlarındaki el yer işaretlerini ve algılanan ellerin el hakimiyetini(sol/sağ el) içeren bir HandLandmarkerResult döndürür.

Aşağıda, bu görevin çıkış verilerine örnek verilmiştir:

HandLandmarkerResult çıkışı üç bileşen içerir. Her bileşen bir dizidir ve her öğe, algılanan tek bir el için aşağıdaki sonuçları içerir:

• El tercihi

  El tercihi, algılanan ellerin sol el mi sağ el mi olduğunu gösterir.

• Önemli noktalar

  Her biri x, y ve z koordinatlarından oluşan 21 el yer işareti vardır. x ve y koordinatları, sırasıyla resim genişliği ve yüksekliğine göre [0,0; 1,0] aralığında normalleştirilir. z koordinatı, bilekteki derinliğin orijin olduğu yer işareti derinliğini temsil eder. Değer ne kadar küçükse, önemli nokta kameraya o kadar yakın olur. z büyüklüğü, x ile yaklaşık olarak aynı ölçeği kullanır.

• Dünyanın Sınırları

  21 el yer işareti de dünya koordinatlarında sunulur. Her önemli nokta, x, y ve z değerlerinden oluşur. Bu değerler, orijini elin geometrik merkezinde olan metre cinsinden gerçek dünya 3D koordinatlarını temsil eder.

HandLandmarkerResult:
  Handedness:
    Categories #0:
      index        : 0
      score        : 0.98396
      categoryName : Left
  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)

Aşağıdaki resimde görev çıktısının görselleştirmesi gösterilmektedir: