Python용 포즈 랜드마크 감지 가이드

MediaPipe Pose Landmarker 작업을 사용하면 이미지 또는 동영상에서 사람의 신체 랜드마크를 감지할 수 있습니다. 이 태스크를 사용하여 주요 신체 부위를 식별하고, 자세를 분석하고, 움직임을 분류할 수 있습니다. 이 태스크에서는 단일 이미지 또는 동영상으로 작동하는 머신러닝 (ML) 모델을 사용합니다. 이 태스크는 신체 자세 랜드마크를 이미지 좌표와 3차원 실제 좌표로 출력합니다.

이 안내에 설명된 코드 샘플은 GitHub에서 확인할 수 있습니다. 이 태스크의 기능, 모델, 구성 옵션에 관한 자세한 내용은 개요를 참고하세요.

코드 예

Pose Landmarker의 예시 코드는 참고용으로 Python에서 이 작업을 완전히 구현한 코드를 제공합니다. 이 코드를 사용하면 이 작업을 테스트하고 자체 포즈 랜드마커 빌드를 시작할 수 있습니다. 웹브라우저만 사용하여 포즈 랜드마커 예시 코드를 보고, 실행하고, 수정할 수 있습니다.

Raspberry Pi용 Pose Landmarker를 구현하는 경우 Raspberry Pi 예시 앱을 참고하세요.

설정

이 섹션에서는 특히 Pose Landmarker를 사용하기 위해 개발 환경 및 코드 프로젝트를 설정하는 주요 단계를 설명합니다. 플랫폼 버전 요구사항을 비롯하여 MediaPipe 작업을 사용하기 위한 개발 환경 설정에 관한 일반적인 정보는 Python 설정 가이드를 참고하세요.

패키지

MediaPipe Pose Landmarker 태스크에는 mediapipe PyPI 패키지가 필요합니다. 다음을 사용하여 이러한 종속 항목을 설치하고 가져올 수 있습니다.

$ python -m pip install mediapipe

가져오기

다음 클래스를 가져와서 포즈 랜드마커 작업 함수에 액세스합니다.

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

모델

MediaPipe Pose Landmarker 태스크에는 이 태스크와 호환되는 학습된 모델이 필요합니다. Pose Landmarker에 사용할 수 있는 학습된 모델에 관한 자세한 내용은 작업 개요 모델 섹션을 참고하세요.

모델을 선택하고 다운로드한 다음 로컬 디렉터리에 저장합니다.

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

BaseOptions 객체 model_asset_path 매개변수를 사용하여 사용할 모델의 경로를 지정합니다. 코드 예시는 다음 섹션을 참고하세요.

할 일 만들기

MediaPipe Pose Landmarker 작업은 create_from_options 함수를 사용하여 작업을 설정합니다. create_from_options 함수는 구성 옵션이 처리할 값을 허용합니다. 자세한 내용은 구성 옵션을 참고하세요.

다음 코드는 이 태스크를 빌드하고 구성하는 방법을 보여줍니다.

또한 이러한 샘플은 이미지, 동영상 파일, 라이브 스트림의 작업 구성 변형을 보여줍니다.

이미지

import mediapipe as mp

BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions
PoseLandmarker = mp.tasks.vision.PoseLandmarker
PoseLandmarkerOptions = mp.tasks.vision.PoseLandmarkerOptions
VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode

options = PoseLandmarkerOptions(
    base_options=BaseOptions(model_asset_path=model_path),
    running_mode=VisionRunningMode.IMAGE)

with PoseLandmarker.create_from_options(options) as landmarker:
  # The landmarker is initialized. Use it here.
  # ...
    

동영상

import mediapipe as mp

BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions
PoseLandmarker = mp.tasks.vision.PoseLandmarker
PoseLandmarkerOptions = mp.tasks.vision.PoseLandmarkerOptions
VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode

# Create a pose landmarker instance with the video mode:
options = PoseLandmarkerOptions(
    base_options=BaseOptions(model_asset_path=model_path),
    running_mode=VisionRunningMode.VIDEO)

with PoseLandmarker.create_from_options(options) as landmarker:
  # The landmarker is initialized. Use it here.
  # ...
    

실시간 스트림

import mediapipe as mp

BaseOptions = mp.tasks.BaseOptions
PoseLandmarker = mp.tasks.vision.PoseLandmarker
PoseLandmarkerOptions = mp.tasks.vision.PoseLandmarkerOptions
PoseLandmarkerResult = mp.tasks.vision.PoseLandmarkerResult
VisionRunningMode = mp.tasks.vision.RunningMode

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

options = PoseLandmarkerOptions(
    base_options=BaseOptions(model_asset_path=model_path),
    running_mode=VisionRunningMode.LIVE_STREAM,
    result_callback=print_result)

with PoseLandmarker.create_from_options(options) as landmarker:
  # The landmarker is initialized. Use it here.
  # ...
    

이미지와 함께 사용할 포즈 랜드마커를 만드는 전체 예시는 코드 예시를 참고하세요.

구성 옵션

이 작업에는 Python 애플리케이션의 다음 구성 옵션이 있습니다.

옵션 이름 설명 값 범위 기본값
running_mode 태스크의 실행 모드를 설정합니다. 모드는 세 가지입니다.

IMAGE: 단일 이미지 입력의 모드입니다.

동영상: 동영상의 디코딩된 프레임 모드입니다.

LIVE_STREAM: 카메라와 같은 입력 데이터의 라이브 스트림 모드입니다. 이 모드에서는 결과를 비동기식으로 수신할 리스너를 설정하려면 resultListener를 호출해야 합니다.
{IMAGE, VIDEO, LIVE_STREAM} IMAGE
num_poses 포즈 랜드마커에서 감지할 수 있는 최대 포즈 수입니다. Integer > 0 1
min_pose_detection_confidence 포즈 감지가 성공으로 간주되는 최소 신뢰도 점수입니다. Float [0.0,1.0] 0.5
min_pose_presence_confidence 포즈 랜드마크 감지에서 포즈 존재 점수의 최소 신뢰도 점수입니다. Float [0.0,1.0] 0.5
min_tracking_confidence 포즈 추적이 성공으로 간주되는 최소 신뢰도 점수입니다. Float [0.0,1.0] 0.5
output_segmentation_masks 포즈 랜드마커가 감지된 포즈의 세분화 마스크를 출력하는지 여부입니다. Boolean False
result_callback 포즈 랜드마커가 라이브 스트림 모드일 때 랜드마커 결과를 비동기식으로 수신하도록 결과 리스너를 설정합니다. 실행 모드가 LIVE_STREAM로 설정된 경우에만 사용할 수 있습니다. ResultListener N/A

데이터 준비

입력을 이미지 파일 또는 numpy 배열로 준비한 다음 mediapipe.Image 객체로 변환합니다. 입력이 동영상 파일 또는 웹캠의 라이브 스트림인 경우 OpenCV와 같은 외부 라이브러리를 사용하여 입력 프레임을 numpy 배열로 로드할 수 있습니다.

이미지

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)
    

동영상

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)
    

실시간 스트림

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)
    

태스크 실행

Pose Landmarker는 detect, detect_for_video, detect_async 함수를 사용하여 추론을 트리거합니다. 자세 랜드마크 지정에는 입력 데이터를 사전 처리하고 이미지에서 자세를 감지하는 작업이 포함됩니다.

다음 코드는 작업 모델로 처리를 실행하는 방법을 보여줍니다.

이미지

# Perform pose landmarking on the provided single image.
# The pose landmarker must be created with the image mode.
pose_landmarker_result = landmarker.detect(mp_image)
    

동영상

# Perform pose landmarking on the provided single image.
# The pose landmarker must be created with the video mode.
pose_landmarker_result = landmarker.detect_for_video(mp_image, frame_timestamp_ms)
    

실시간 스트림

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

다음에 유의하세요.

  • 동영상 모드 또는 라이브 스트림 모드에서 실행할 때는 포즈 랜드마커 작업에 입력 프레임의 타임스탬프도 제공합니다.
  • 이미지 또는 동영상 모델에서 실행할 때 포즈 랜드마커 작업은 입력 이미지 또는 프레임 처리를 완료할 때까지 현재 스레드를 차단합니다.
  • 라이브 스트림 모드에서 실행하면 Pose Landmarker 작업이 즉시 반환되고 현재 스레드를 차단하지 않습니다. 입력 프레임 처리가 완료될 때마다 감지 결과와 함께 결과 리스너를 호출합니다. Pose Landmarker 태스크가 다른 프레임을 처리하느라 바쁠 때 감지 함수가 호출되면 태스크는 새 입력 프레임을 무시합니다.

이미지에서 포즈 랜드마커를 실행하는 전체 예시는 코드 예를 참고하세요.

결과 처리 및 표시

Pose Landmarker는 감지 실행마다 poseLandmarkerResult 객체를 반환합니다. 결과 객체에는 각 포즈 랜드마크의 좌표가 포함됩니다.

다음은 이 태스크의 출력 데이터 예시입니다.

PoseLandmarkerResult:
  Landmarks:
    Landmark #0:
      x            : 0.638852
      y            : 0.671197
      z            : 0.129959
      visibility   : 0.9999997615814209
      presence     : 0.9999984502792358
    Landmark #1:
      x            : 0.634599
      y            : 0.536441
      z            : -0.06984
      visibility   : 0.999909
      presence     : 0.999958
    ... (33 landmarks per pose)
  WorldLandmarks:
    Landmark #0:
      x            : 0.067485
      y            : 0.031084
      z            : 0.055223
      visibility   : 0.9999997615814209
      presence     : 0.9999984502792358
    Landmark #1:
      x            : 0.063209
      y            : -0.00382
      z            : 0.020920
      visibility   : 0.999976
      presence     : 0.999998
    ... (33 world landmarks per pose)
  SegmentationMasks:
    ... (pictured below)

출력에는 각 랜드마크의 정규화된 좌표 (Landmarks)와 실제 좌표 (WorldLandmarks)가 모두 포함됩니다.

출력에는 다음과 같은 정규화된 좌표 (Landmarks)가 포함됩니다.

  • xy: 이미지 너비 (x) 및 높이 (y)에 따라 0.0~1.0 사이로 정규화된 랜드마크 좌표입니다.

  • z: 랜드마크 깊이로, 엉덩이의 중간 지점 깊이를 원점으로 합니다. 값이 작을수록 랜드마크가 카메라에 더 가깝습니다. z의 크기는 x와 거의 동일한 크기를 사용합니다.

  • visibility: 이미지 내에 랜드마크가 표시될 가능성입니다.

출력에는 다음과 같은 월드 좌표 (WorldLandmarks)가 포함됩니다.

  • x, y, z: 엉덩이의 중점을 원점으로 하는 실제 3차원 좌표(단위: 미터)입니다.

  • visibility: 이미지 내에 랜드마크가 표시될 가능성입니다.

다음 이미지는 태스크 출력의 시각화를 보여줍니다.

명상 자세를 취하고 있는 여성 모델의 포즈가 사지와 몸통의 위치를 나타내는 와이어프레임으로 강조 표시되어 있습니다.

선택사항인 세분화 마스크는 각 픽셀이 감지된 사람에 속할 가능성을 나타냅니다. 다음 이미지는 태스크 출력의 세분화 마스크입니다.

여성의 윤곽을 보여주는 이전 이미지의 세분화 마스크

Pose Landmarker 예시 코드는 작업에서 반환된 결과를 표시하는 방법을 보여줍니다. 자세한 내용은 코드 예시를 참고하세요.