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 uygulamalarıyla nasıl kullanılacağı gösterilmektedir. Bu talimatlarda açıklanan kod örneğine GitHub'dan ulaşabilirsiniz.

Bu görevin özellikleri, modelleri ve yapılandırma seçenekleri hakkında daha fazla bilgi için Genel Bakış'a bakın.

Kod örneği

MediaPipe Tasks örnek kodu, iOS için bir El İşaretçisi uygulamasının temel bir uygulamasıdır. Örnekte, kesintisiz bir video akışındaki el işaretlerini algılamak için fiziksel bir iOS cihazın kamerası kullanılmaktadır. Uygulama, cihaz galerisindeki resim ve videolarda el önemli noktalarını da algılayabilir.

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

Kodu indirme

Aşağıdaki talimatlar, git komut satırı aracını kullanarak örnek kodun yerel bir kopyasını nasıl oluşturacağınızı göstermektedir.

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, yalnızca El İşaretçisi örnek uygulamasına ait dosyalara sahip olmak için git örneğinizi az ödeme adımı kullanacak şekilde yapılandırın:

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

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

Temel bileşenler

Aşağıdaki dosyalar, El İşaretçisi örnek uygulaması için önemli kodu içerir:

• HandLandmarkerService.swift: El İşaretçisi'ni başlatır, model seçimini yönetir ve giriş verilerinde çıkarım yürütür.
• 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 kurmanın temel adımları ve Proje İşaretçisi'ni kullanmak için kod oluşturma açıklanmaktadır. Platform sürümü gereksinimleri de dahil olmak üzere, MediaPipe görevlerini kullanmak amacıyla geliştirme ortamınızı ayarlama hakkında genel bilgiler için iOS için kurulum kılavuzuna bakın.

Bağımlılıklar

El İşaretçisi, 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 kapsüllerle Podfile oluşturma talimatları için CocoaPods'u kullanma bölümüne bakın.

Aşağıdaki kodu kullanarak MediaPipeTasksVision kapsülünü Podfile içine ekleyin:

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

Uygulamanız birim test hedefleri içeriyorsa Podfile cihazınızın kurulumuyla ilgili ek bilgiler için iOS için Kurulum Kılavuzu'na bakın.

Model

MediaPipe El İşaretçisi görevi, bu görevle uyumlu, eğitilmiş bir model gerektirir. El İşaretçisi için eğitilmiş modeller hakkında daha fazla bilgi için göreve genel bakış Modeller bölümüne bakın.

Bir model seçip indirin ve Xcode kullanarak proje dizininize ekleyin. Xcode projenize dosya ekleme talimatları için Xcode projenizde dosya ve klasörleri yönetme bölümüne bakın.

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

Görevi oluşturma

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:) başlatıcısını 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 akışları. Varsayılan olarak HandLandmarker(modelPath:), hareketsiz resimler için bir görev başlatır. Görevinizin video dosyalarını veya canlı video akışlarını işlemek için başlatılmasını istiyorsanız videoyu veya canlı yayın çalışma modunu belirtmek için HandLandmarker(options:) öğesini kullanın. Canlı yayın modu ayrıca handLandmarkerLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneğini de gerektirir. Bu seçenek, El İşaretçisi'nin yetkiye eşzamansız olarak el işaretçisi sonuçları sunmasına olanak tanır.

Görevi nasıl oluşturacağınızı ve çıkarımda bulunacağınızı görmek için koşu 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 görev, iOS uygulamaları için aşağıdaki yapılandırma seçeneklerine sahiptir:

Koşu modu canlı yayın olarak ayarlandığında, El İşaretçisi için ek handLandmarkerLiveStreamDelegate yapılandırma seçeneği gerekir. Bu seçenek, El İşaretçisi'nin el ile ilgili önemli noktaları algılama sonuçlarını eşzamansız olarak sunmasını sağlar. Yetki verilen kişi, El İşaretçisi'nin her kare için el ile önemli nokta algılama sonuçlarını işledikten sonra çağırdığı handLandmarker(_:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini uygulamalıdır.

Verileri hazırlama

Giriş resmini veya çerçevesini El İşaretçisi'ne iletmeden önce bir MPImage nesnesine dönüştürmeniz gerekir. MPImage, farklı iOS görüntü biçimlerini destekler ve çıkarım için bunları herhangi bir çalışma modunda kullanabilir. MPImage hakkında daha fazla bilgi için MPImage API'yi inceleyin.

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

UIImage

UIImage biçimi, aşağıdaki çalıştırma modları için uygundur:

• Resimler: bir uygulama paketi, kullanıcı galerisi veya dosya sisteminden UIImage olarak biçimlendirilmiş resimler MPImage nesnesine dönüştürülebilir.

• Videolar: AVAssetImageGenerator kullanarak video karelerini CGImage biçiminde ayıklayın ve UIImage görüntülerine dönüştürün.

// 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 yönle bir MPImage başlatılır. Desteklenen UIImage.Orientation değerlerinden herhangi biriyle bir MPImage başlatabilirsiniz. El İşaretçisi .upMirrored, .downMirrored, .leftMirrored, .rightMirrored gibi yansıtılmış yönleri desteklemez.

UIImage hakkında daha fazla bilgi için UIImage Apple Developer Dokümanlar'a bakın.

CVPixelBuffer

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

CVPixelBuffer biçimi, aşağıdaki çalıştırma modları için uygundur:

• Resimler: iOS'in CoreImage çerçevesini kullanarak bir miktar işlemden sonra CVPixelBuffer resim oluşturan uygulamalar, resim çalıştırma modunda El İşaretçisi'ne gönderilebilir.

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

• Canlı yayın: Kare oluşturmak için iOS kamera kullanan uygulamalar, canlı yayın modunda El İşaretçisi'ne gönderilmeden önce işlenmek üzere 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 Geliştirici Dokümanları'na bakın.

CMSampleBuffer

CMSampleBuffer biçimi, tek tip bir medya türünün medya örneklerini depolar ve canlı yayın çalıştırma modu için çok uygundur. iOS kameralardan alınan canlı kareler, iOS AVCaptureVideoDataOutput tarafından eşzamansız olarak CMSampleBuffer biçiminde 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 Geliştirici Dokümanları'na bakın.

Görevi çalıştırma

El İşaretçisi'ni çalıştırmak için atanan koşu 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 bir şekilde gösterilmektedir. Örnek kod, kullanıcının işleme modları arasında geçiş yapmasını sağlar. Bu, kullanım alanınızda gerekli olmayabilir.

Aşağıdakileri göz önünde bulundurun:

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

• Resim veya video modunda çalışırken, El İşaretçisi görevi giriş resmini veya çerçevesini işlemeyi bitirene kadar mevcut iş parçacığını engeller. Mevcut iş parçacığının engellenmesini önlemek için işlemeyi iOS Dispatch veya NSOperation çerçevelerini kullanarak bir arka plan iş parçacığında yürütün.

• Canlı yayın modunda çalışırken El İşaretçisi görevi hemen geri döner ve mevcut ileti dizisini engellemez. Her bir giriş çerçevesini işledikten sonra el işaretçisi sonucuyla handLandmarker(_:didFinishDetection:timestampInMilliseconds:error:) yöntemini çağırır. El İşaretçisi, bu yöntemi özel bir seri dağıtım sırasında eşzamansız olarak çağırır. Sonuçları kullanıcı arayüzünde görüntülemek için işlendikten sonra sonuçları ana sıraya gönderin. El İşaretçisi görevi başka bir kareyi işlemekle meşgulken detectAsync işlevi çağrılırsa El İşaretçisi yeni giriş çerçevesini yoksayar.

Sonuçları işleme ve görüntüleme

Çıkarım yapıldığında, El İşaretçisi görevi resim koordinatlarındaki el yer işaretlerini, dünya koordinatlarındaki önemli el yerlerini ve algılanan ellerin el tercihini(sol/sağ el) içeren bir HandLandmarkerResult döndürür.

Aşağıda, bu görevden alınan çıkış verilerinin bir örneği gösterilmektedir:

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

• Uygun Olduğu El

  El bilgisi, algılanan ellerin sol el mi yoksa sağ el mi olduğunu belirtir.

• Önemli noktalar

  Her biri x, y ve z koordinatlarından oluşan 21 önemli nokta vardır. x ve y koordinatları, sırasıyla resim genişliği ve yüksekliğine göre [0,0, 1,0] olacak şekilde normalleştirilir. z koordinatı, önemli nokta derinliğini temsil eder. Bilekteki derinlik ise başlangıç noktasıdır. Değer ne kadar küçükse nokta kameraya o kadar yakın olur. z ölçeğinin büyüklüğü, x ile yaklaşık olarak aynı ölçeği kullanır.

• Dünyanın Sınırları

  21 önemli nokta, dünya koordinatlarında da gösterilir. Her önemli nokta, x, y ve z öğelerinden oluşur. Bu noktalar, başlangıç noktası elin geometrik merkezinde olmak üzere gerçek dünyadaki 3D koordinatları metre cinsinden 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 çıkışının görseli gösterilmektedir: