網頁版的手部地標偵測指南

MediaPipe Hand Landmarker 工作可讓您偵測圖片中的手部地標。本操作說明將說明如何使用手部標記工具,用於網頁和 JavaScript 應用程式。

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

手部標記器的範例程式碼可讓您參考如何在 JavaScript 中完整實作此工作。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地標偵測應用程式。您只需使用網頁瀏覽器,即可查看、執行及編輯手勢地標偵測器範例程式碼

設定

本節將說明設定開發環境的關鍵步驟,特別是使用手部標記工具。如要進一步瞭解如何設定網路和 JavaScript 開發環境,包括平台版本需求,請參閱網路設定指南

JavaScript 套件

您可以透過 MediaPipe @mediapipe/tasks-vision NPM 套件取得手部標記程式碼。您可以按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 安裝必要套件:

npm install @mediapipe/tasks-vision

如果您想透過內容傳遞網路 (CDN) 服務匯入工作程式碼,請在 HTML 檔案的 <head> 代碼中加入以下程式碼:

<!-- 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 Hand Landmarker 工作需要訓練的模型,且必須與此工作相容。如要進一步瞭解手部標記器可用的訓練模型,請參閱工作總覽的「模型」一節。

選取並下載模型,然後將模型儲存在專案目錄中:

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

建立工作

使用其中一個手部標記 createFrom...() 函式,準備執行推論的工作。使用 createFromModelPath() 函式搭配訓練模型檔案的相對或絕對路徑。如果模型已載入至記憶體,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部標記器。如要進一步瞭解設定選項,請參閱「設定選項」。

以下程式碼示範如何使用自訂選項建構及設定工作:

const vision = await FilesetResolver.forVisionTasks(
  // path/to/wasm/root
  "https://cdn.jsdelivr.net/npm/@mediapipe/tasks-vision@latest/wasm"
);
const handLandmarker = await HandLandmarker.createFromOptions(
    vision,
    {
      baseOptions: {
        modelAssetPath: "hand_landmarker.task"
      },
      numHands: 2
    });

設定選項

此工作包含下列 Web 和 JavaScript 應用程式的設定選項:

選項名稱 說明 值範圍 預設值
runningMode 設定工作執行模式。有兩種模式:

IMAGE:單張圖片輸入模式。

影片:解碼影片影格或輸入資料 (例如來自攝影機) 直播的模式。
{IMAGE, VIDEO} IMAGE
numHands 手部地標偵測器偵測到的手部數量上限。 Any integer > 0 1
minHandDetectionConfidence 在手掌偵測模型中,手部偵測的最低信賴分數,才會視為成功。 0.0 - 1.0 0.5
minHandPresenceConfidence 手部地標偵測模型中手部存在分數的最低可信度分數。在影片模式和直播模式中,如果手勢地標模型的手勢存在可信度分數低於此閾值,手勢地標偵測器就會觸發手掌偵測模型。否則,輕量手勢追蹤演算法會判斷手的位置,以便後續的標記偵測。 0.0 - 1.0 0.5
minTrackingConfidence 手部追蹤系統判定為成功的最低可信度分數。這是目前影格和上一個影格中手的定界框交併比閾值。在 Hand Landmarker 的影片模式和串流模式中,如果追蹤失敗,Hand Landmarker 會觸發手部偵測。否則系統會略過手勢偵測。 0.0 - 1.0 0.5

準備資料

Hand Landmarker 可偵測主機瀏覽器支援的任何圖片格式中的手部地標。此工作也會處理資料輸入預先處理作業,包括調整大小、旋轉和值正規化。如要偵測影片中的手部地標,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,判斷手部地標在影片中出現的時間。

執行工作

Hand Landmarker 會使用 detect() (執行模式為 image) 和 detectForVideo() (執行模式為 video) 方法觸發推論。這項工作會處理資料、嘗試偵測手部地標,然後回報結果。

對 Hand Landmarker detect()detectForVideo() 方法的呼叫會同步執行,並封鎖使用者介面執行緒。如果您在裝置相機的錄影畫格中偵測到手部地標,每個偵測動作都會阻斷主執行緒。如要避免這種情況,您可以實作網路 worker,在另一個執行緒上執行 detect()detectForVideo() 方法。

以下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 handLandmarkerResult = handLandmarker.detect(image);

影片

await handLandmarker.setOptions({ runningMode: "video" });

let lastVideoTime = -1;
function renderLoop(): void {
  const video = document.getElementById("video");

  if (video.currentTime !== lastVideoTime) {
    const detections = handLandmarker.detectForVideo(video);
    processResults(detections);
    lastVideoTime = video.currentTime;
  }

  requestAnimationFrame(() => {
    renderLoop();
  });
}

如需更完整的執行手勢標記器工作實作方式,請參閱程式碼範例

處理及顯示結果

Hand Landmarker 會為每次偵測執行作業產生手部標記結果物件。結果物件包含圖片座標中的手標記、世界座標中的手標記,以及所偵測手部的慣用手(左手/右手)。

以下是這項工作的輸出資料範例:

HandLandmarkerResult 輸出內容包含三個元件。每個元件都是陣列,其中每個元素都包含單一偵測到的手的下列結果:

  • 慣用手

    慣用手代表偵測到的手是左手還是右手。

  • 地標

    手部有 21 個地標,每個地標都由 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,其中手腕的深度為原點。值越小,地標與相機的距離就越近。z 的大小會使用與 x 大致相同的刻度。

  • 世界著名地標

    21 個手部地標也會以世界座標呈現。每個地標都由 xyz 組成,代表以公尺為單位的實際 3D 座標,起點位於手的幾何中心。

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)

下圖是工作輸出內容的視覺化呈現:

豎起大拇指的手,並標示出手的骨骼結構

手勢標記程式碼示例說明如何顯示工作傳回的結果,請參閱程式碼示例