Panduan deteksi penanda tangan untuk Python

Tugas MediaPipe Hand Landmarker memungkinkan Anda mendeteksi landmark tangan dalam gambar. Petunjuk ini menunjukkan cara menggunakan Hand Landmarker dengan Python. Contoh kode yang dijelaskan dalam petunjuk ini tersedia di GitHub.

Untuk informasi selengkapnya tentang kemampuan, model, dan opsi konfigurasi tugas ini, lihat Ringkasan.

Contoh kode

Kode contoh untuk Hand Landmarker menyediakan implementasi lengkap tugas ini di Python sebagai referensi Anda. Kode ini membantu Anda menguji tugas ini dan mulai membangun detektor penanda tangan Anda sendiri. Anda dapat melihat, menjalankan, dan mengedit kode contoh Hand Landmarker hanya menggunakan browser web.

Jika Anda menerapkan Hand Landmarker untuk Raspberry Pi, lihat aplikasi contoh Raspberry Pi.

Penyiapan

Bagian ini menjelaskan langkah-langkah utama untuk menyiapkan lingkungan pengembangan dan project kode Anda secara khusus untuk menggunakan Hand Landmarker. Untuk informasi umum tentang menyiapkan lingkungan pengembangan untuk menggunakan tugas MediaPipe, termasuk persyaratan versi platform, lihat Panduan penyiapan untuk Python.

Paket

Tugas MediaPipe Hand Landmarker memerlukan paket PyPI mediapipe. Anda dapat menginstal dan mengimpor dependensi ini dengan cara berikut:

$ python -m pip install mediapipe

Impor

Impor class berikut untuk mengakses fungsi tugas Hand Landmarker:

import mediapipe as mp
from mediapipe.tasks import python
from mediapipe.tasks.python import vision

Model

Tugas MediaPipe Hand Landmarker memerlukan model terlatih yang kompatibel dengan tugas ini. Untuk informasi selengkapnya tentang model terlatih yang tersedia untuk Hand Landmarker, lihat bagian Model ringkasan tugas.

Pilih dan download model, lalu simpan di direktori lokal:

model_path = '/absolute/path/to/gesture_recognizer.task'

Gunakan parameter model_asset_path objek BaseOptions untuk menentukan jalur model yang akan digunakan. Untuk contoh kode, lihat bagian berikutnya.

Membuat tugas

Tugas MediaPipe Hand Landmarker menggunakan fungsi create_from_options untuk menyiapkan tugas. Fungsi create_from_options menerima nilai untuk opsi konfigurasi yang akan ditangani. Untuk informasi selengkapnya tentang opsi konfigurasi, lihat Opsi konfigurasi.

Kode berikut menunjukkan cara mem-build dan mengonfigurasi tugas ini.

Contoh ini juga menunjukkan variasi konstruksi tugas untuk gambar, file video, dan live stream.

import mediapipe as mp

BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions
HandLandmarker = mp.tasks.vision.HandLandmarker
HandLandmarkerOptions = mp.tasks.vision.HandLandmarkerOptions
VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode

# Create a hand landmarker instance with the image mode:
options = HandLandmarkerOptions(
    base_options=BaseOptions(model_asset_path='/path/to/model.task'),
    running_mode=VisionRunningMode.IMAGE)
with HandLandmarker.create_from_options(options) as landmarker:
  # The landmarker is initialized. Use it here.
  # ...
    

import mediapipe as mp

BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions
HandLandmarker = mp.tasks.vision.HandLandmarker
HandLandmarkerOptions = mp.tasks.vision.HandLandmarkerOptions
VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode

# Create a hand landmarker instance with the video mode:
options = HandLandmarkerOptions(
    base_options=BaseOptions(model_asset_path='/path/to/model.task'),
    running_mode=VisionRunningMode.VIDEO)
with HandLandmarker.create_from_options(options) as landmarker:
  # The landmarker is initialized. Use it here.
  # ...
    

import mediapipe as mp

BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions
HandLandmarker = mp.tasks.vision.HandLandmarker
HandLandmarkerOptions = mp.tasks.vision.HandLandmarkerOptions
HandLandmarkerResult = mp.tasks.vision.HandLandmarkerResult
VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode

# Create a hand landmarker instance with the live stream mode:
def print_result(result: HandLandmarkerResult, output_image: mp.Image, timestamp_ms: int):
    print('hand landmarker result: {}'.format(result))

options = HandLandmarkerOptions(
    base_options=BaseOptions(model_asset_path='/path/to/model.task'),
    running_mode=VisionRunningMode.LIVE_STREAM,
    result_callback=print_result)
with HandLandmarker.create_from_options(options) as landmarker:
  # The landmarker is initialized. Use it here.
  # ...
    

Untuk contoh lengkap pembuatan Penanda Tangan yang akan digunakan dengan gambar, lihat contoh kode.

Opsi konfigurasi

Tugas ini memiliki opsi konfigurasi berikut untuk aplikasi Python:

Menyiapkan data

Siapkan input Anda sebagai file gambar atau array numpy, lalu konversikan ke objek mediapipe.Image. Jika input Anda adalah file video atau live stream dari webcam, Anda dapat menggunakan library eksternal seperti OpenCV untuk memuat frame input sebagai array numpy.

import mediapipe as mp

# Load the input image from an image file.
mp_image = mp.Image.create_from_file('/path/to/image')

# Load the input image from a numpy array.
mp_image = mp.Image(image_format=mp.ImageFormat.SRGB, data=numpy_image)
    

import mediapipe as mp

# Use OpenCV’s VideoCapture to load the input video.

# Load the frame rate of the video using OpenCV’s CV_CAP_PROP_FPS
# You’ll need it to calculate the timestamp for each frame.

# Loop through each frame in the video using VideoCapture#read()

# Convert the frame received from OpenCV to a MediaPipe’s Image object.
mp_image = mp.Image(image_format=mp.ImageFormat.SRGB, data=numpy_frame_from_opencv)
    

import mediapipe as mp

# Use OpenCV’s VideoCapture to start capturing from the webcam.

# Create a loop to read the latest frame from the camera using VideoCapture#read()

# Convert the frame received from OpenCV to a MediaPipe’s Image object.
mp_image = mp.Image(image_format=mp.ImageFormat.SRGB, data=numpy_frame_from_opencv)
    

Menjalankan tugas

Hand Landmarker menggunakan fungsi detect, detect_for_video, dan detect_async untuk memicu inferensi. Untuk deteksi penanda tangan, hal ini melibatkan prapemrosesan data input, mendeteksi tangan dalam gambar, dan mendeteksi penanda tangan.

Kode berikut menunjukkan cara menjalankan pemrosesan dengan model tugas.

# Perform hand landmarks detection on the provided single image.
# The hand landmarker must be created with the image mode.
hand_landmarker_result = landmarker.detect(mp_image)
    

# Perform hand landmarks detection on the provided single image.
# The hand landmarker must be created with the video mode.
hand_landmarker_result = landmarker.detect_for_video(mp_image, frame_timestamp_ms)
    

# Send live image data to perform hand landmarks detection.
# The results are accessible via the `result_callback` provided in
# the `HandLandmarkerOptions` object.
# The hand landmarker must be created with the live stream mode.
landmarker.detect_async(mp_image, frame_timestamp_ms)
    

Perhatikan hal berikut:

• Saat berjalan dalam mode video atau mode live stream, Anda juga harus memberikan stempel waktu frame input ke tugas Hand Landmarker.
• Saat dijalankan dalam model gambar atau video, tugas Hand Landmarker akan memblokir thread saat ini hingga selesai memproses gambar atau bingkai input.
• Saat berjalan dalam mode live stream, tugas Hand Landmarker tidak memblokir thread saat ini, tetapi segera ditampilkan. Fungsi ini akan memanggil pemroses hasil dengan hasil deteksi setiap kali selesai memproses frame input. Jika fungsi deteksi dipanggil saat tugas Hand Landmarker sibuk memproses frame lain, tugas akan mengabaikan frame input baru.

Untuk contoh lengkap cara menjalankan Hand Landmarker pada gambar, lihat contoh kode untuk mengetahui detailnya.

Menangani dan menampilkan hasil

Hand Landmarker menghasilkan objek hasil penanda tangan untuk setiap deteksi yang dijalankan. Objek hasil berisi penanda tangan dalam koordinat gambar, penanda tangan dalam koordinat dunia, dan kekuasaan tangan(tangan kiri/kanan) tangan yang terdeteksi.

Berikut adalah contoh data output dari tugas ini:

Output HandLandmarkerResult berisi tiga komponen. Setiap komponen merupakan array, dengan setiap elemen berisi hasil berikut untuk satu tangan yang terdeteksi:

• Tangan dominan

  Kecenderungan tangan menunjukkan apakah tangan yang terdeteksi adalah tangan kiri atau kanan.

• Tempat terkenal

  Ada 21 penanda tangan, masing-masing terdiri dari koordinat x, y, dan z. Koordinat x dan y dinormalisasi ke [0,0, 1,0] berdasarkan lebar dan tinggi gambar. Koordinat z mewakili kedalaman penanda, dengan kedalaman di pergelangan tangan sebagai asal. Makin kecil nilainya, makin dekat titik penanda ke kamera. Besar z menggunakan skala yang kira-kira sama dengan x.

• Landmark Dunia

  21 penanda tangan juga ditampilkan dalam koordinat dunia. Setiap penanda geografis terdiri dari x, y, dan z, yang mewakili koordinat 3D dunia nyata dalam meter dengan asal di pusat geometris tangan.

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)

Gambar berikut menunjukkan visualisasi output tugas:

Kode contoh Hand Landmarker menunjukkan cara menampilkan hasil yang ditampilkan dari tugas. Lihat contoh kode untuk detailnya.