Wykrywanie pozycji za pomocą ML Kit na iOS

ML Kit udostępnia 2 zoptymalizowane pakiety SDK do wykrywania pozycji.

Nazwa pakietu SDKPoseDetectionPoseDetectionAccurate
ImplementacjaZasoby podstawowego wzorca do wykrywania treści są statycznie połączone z aplikacją w momencie kompilacji.Zasoby dokładnego detektora są statycznie połączone z aplikacją w momencie kompilacji.
Rozmiar aplikacjiDo 29,6 MBMaks.33,2 MB
WydajnośćiPhone X: ok. 45 kl./siPhone X: ok. 29 kl./s

Wypróbuj

Zanim zaczniesz

  1. W pliku Podfile umieść te pody ML Kit:

    # If you want to use the base implementation:
    pod 'GoogleMLKit/PoseDetection', '3.2.0'
    
    # If you want to use the accurate implementation:
    pod 'GoogleMLKit/PoseDetectionAccurate', '3.2.0'
    
  2. Po zainstalowaniu lub zaktualizowaniu podów projektu otwórz projekt Xcode za pomocą zasobu xcworkspace. ML Kit jest obsługiwany w Xcode w wersji 13.2.1 lub nowszej.

1. Tworzenie instancji maszyny wirtualnej PoseDetector

Aby wykryć pozycję na obrazie, najpierw utwórz instancję PoseDetector i opcjonalnie określ ustawienia detektora.

Opcje: PoseDetector

Tryb wykrywania

PoseDetector działa w 2 trybach wykrywania. Wybierz taki, który pasuje do Twojego przypadku użycia.

stream (domyślnie)
Wykrywanie pozycji najpierw wykrywa najbardziej widoczną osobę na zdjęciu, a potem uruchamia wykrywanie pozycji. W kolejnych etapach etap wykrywania osoby nie będzie prowadzony, chyba że osoba ta zostanie zasłonięta lub nie zostanie wykryta z wysokim poziomem pewności. Wykrywanie pozycji spróbuje wyśledzić najbardziej widoczną osobę i potwierdzić jej pozycję przy każdym wnioskowaniu. Pozwala to zmniejszyć czas oczekiwania i płynnie wykrywanie. Użyj tego trybu, gdy chcesz wykryć pozę w strumieniu wideo.
singleImage
Czujnik pozycji wykryje osobę, a następnie rozpocznie wykrywanie pozycji. Krok wykrywania osoby będzie wykonywany dla każdego obrazu, więc opóźnienie będzie większe i nie będzie możliwości śledzenia osób. Używaj tego trybu, gdy używasz wykrywania pozycji na obrazach statycznych lub gdy śledzenie nie jest pożądane.

Określ opcje wykrywania pozycji:

Swift

// Base pose detector with streaming, when depending on the PoseDetection SDK
let options = PoseDetectorOptions()
options.detectorMode = .stream

// Accurate pose detector on static images, when depending on the
// PoseDetectionAccurate SDK
let options = AccuratePoseDetectorOptions()
options.detectorMode = .singleImage

Objective-C

// Base pose detector with streaming, when depending on the PoseDetection SDK
MLKPoseDetectorOptions *options = [[MLKPoseDetectorOptions alloc] init];
options.detectorMode = MLKPoseDetectorModeStream;

// Accurate pose detector on static images, when depending on the
// PoseDetectionAccurate SDK
MLKAccuratePoseDetectorOptions *options =
    [[MLKAccuratePoseDetectorOptions alloc] init];
options.detectorMode = MLKPoseDetectorModeSingleImage;

Na koniec pobierz instancję PoseDetector. Prześlij określone opcje:

Swift

let poseDetector = PoseDetector.poseDetector(options: options)

Objective-C

MLKPoseDetector *poseDetector =
    [MLKPoseDetector poseDetectorWithOptions:options];

2. Przygotowywanie obrazu wejściowego

Aby wykrywać pozycje, wykonaj te czynności w przypadku każdego zdjęcia lub każdej klatki filmu. Jeśli masz włączony tryb strumienia, musisz utworzyć obiekty VisionImage z CMSampleBuffer.

Utwórz obiekt VisionImage za pomocą UIImage lub CMSampleBuffer.

Jeśli używasz UIImage, wykonaj te czynności:

  • Utwórz obiekt VisionImage za pomocą UIImage. Pamiętaj, by określić prawidłowy .orientation.

    Swift

    let image = VisionImage(image: UIImage)
    visionImage.orientation = image.imageOrientation

    Objective-C

    MLKVisionImage *visionImage = [[MLKVisionImage alloc] initWithImage:image];
    visionImage.orientation = image.imageOrientation;

Jeśli używasz CMSampleBuffer, wykonaj te czynności:

  • Określ orientację danych obrazu zawartych w pliku CMSampleBuffer.

    Aby sprawdzić orientację obrazu:

    Swift

    func imageOrientation(
      deviceOrientation: UIDeviceOrientation,
      cameraPosition: AVCaptureDevice.Position
    ) -> UIImage.Orientation {
      switch deviceOrientation {
      case .portrait:
        return cameraPosition == .front ? .leftMirrored : .right
      case .landscapeLeft:
        return cameraPosition == .front ? .downMirrored : .up
      case .portraitUpsideDown:
        return cameraPosition == .front ? .rightMirrored : .left
      case .landscapeRight:
        return cameraPosition == .front ? .upMirrored : .down
      case .faceDown, .faceUp, .unknown:
        return .up
      }
    }
          

    Objective-C

    - (UIImageOrientation)
      imageOrientationFromDeviceOrientation:(UIDeviceOrientation)deviceOrientation
                             cameraPosition:(AVCaptureDevicePosition)cameraPosition {
      switch (deviceOrientation) {
        case UIDeviceOrientationPortrait:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationLeftMirrored
                                                                : UIImageOrientationRight;
    
        case UIDeviceOrientationLandscapeLeft:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationDownMirrored
                                                                : UIImageOrientationUp;
        case UIDeviceOrientationPortraitUpsideDown:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationRightMirrored
                                                                : UIImageOrientationLeft;
        case UIDeviceOrientationLandscapeRight:
          return cameraPosition == AVCaptureDevicePositionFront ? UIImageOrientationUpMirrored
                                                                : UIImageOrientationDown;
        case UIDeviceOrientationUnknown:
        case UIDeviceOrientationFaceUp:
        case UIDeviceOrientationFaceDown:
          return UIImageOrientationUp;
      }
    }
          
  • Utwórz obiekt VisionImage, używając obiektu CMSampleBuffer i orientacji:

    Swift

    let image = VisionImage(buffer: sampleBuffer)
    image.orientation = imageOrientation(
      deviceOrientation: UIDevice.current.orientation,
      cameraPosition: cameraPosition)

    Objective-C

     MLKVisionImage *image = [[MLKVisionImage alloc] initWithBuffer:sampleBuffer];
     image.orientation =
       [self imageOrientationFromDeviceOrientation:UIDevice.currentDevice.orientation
                                    cameraPosition:cameraPosition];

3. Przetwarzanie obrazu

Przekaż VisionImage do jednej z metod przetwarzania obrazu przez detektor pozycji. Możesz używać asynchronicznej metody process(image:) lub synchronicznej results().

Aby synchronicznie wykrywać obiekty:

Swift

var results: [Pose]
do {
  results = try poseDetector.results(in: image)
} catch let error {
  print("Failed to detect pose with error: \(error.localizedDescription).")
  return
}
guard let detectedPoses = results, !detectedPoses.isEmpty else {
  print("Pose detector returned no results.")
  return
}

// Success. Get pose landmarks here.

Objective-C

NSError *error;
NSArray *poses = [poseDetector resultsInImage:image error:&error];
if (error != nil) {
  // Error.
  return;
}
if (poses.count == 0) {
  // No pose detected.
  return;
}

// Success. Get pose landmarks here.

Aby asynchronicznie wykrywać obiekty:

Swift

poseDetector.process(image) { detectedPoses, error in
  guard error == nil else {
    // Error.
    return
  }
  guard !detectedPoses.isEmpty else {
    // No pose detected.
    return
  }

  // Success. Get pose landmarks here.
}

Objective-C

[poseDetector processImage:image
                completion:^(NSArray * _Nullable poses,
                             NSError * _Nullable error) {
                    if (error != nil) {
                      // Error.
                      return;
                    }
                    if (poses.count == 0) {
                      // No pose detected.
                      return;
                    }

                    // Success. Get pose landmarks here.
                  }];

4. Uzyskaj informacje o wykrytej pozycji

Jeśli na obrazie zostanie wykryta osoba, interfejs API wykrywania pozycji przekaże tablicę obiektów Pose do modułu obsługi uzupełniania lub zwraca tablicę w zależności od tego, czy wywołano metodę asynchroniczną czy synchroniczną.

Jeśli człowiek nie znalazł się w całości na zdjęciu, model przypisuje brakujące współrzędne punktów poza klatką i przypisuje mu niskie wartości InFrameConfidence.

Jeśli nie wykryto żadnej osoby, tablica jest pusta.

Swift

for pose in detectedPoses {
  let leftAnkleLandmark = pose.landmark(ofType: .leftAnkle)
  if leftAnkleLandmark.inFrameLikelihood > 0.5 {
    let position = leftAnkleLandmark.position
  }
}

Objective-C

for (MLKPose *pose in detectedPoses) {
  MLKPoseLandmark *leftAnkleLandmark =
      [pose landmarkOfType:MLKPoseLandmarkTypeLeftAnkle];
  if (leftAnkleLandmark.inFrameLikelihood > 0.5) {
    MLKVision3DPoint *position = leftAnkleLandmark.position;
  }
}

Wskazówki dotyczące poprawy skuteczności

Jakość obrazu zależy od jakości obrazu wejściowego:

  • Aby ML Kit mógł dokładnie wykryć pozę, osobę na zdjęciu powinna być reprezentowana przez wystarczającą ilość danych pikseli. Aby uzyskać najlepszą wydajność, obiekt powinien mieć co najmniej 256 x 256 pikseli.
  • Jeśli wykryjesz pozę w aplikacji działającej w czasie rzeczywistym, warto też wziąć pod uwagę ogólne wymiary obrazów wejściowych. Mniejsze obrazy mogą być przetwarzane szybciej, więc aby zmniejszyć opóźnienia, rób zdjęcia w mniejszej rozdzielczości, ale pamiętaj o powyższych wymaganiach dotyczących rozdzielczości i upewnij się, że obiekt zajmuje jak najwięcej miejsca na zdjęciu.
  • Słaba ostrość obrazu również może mieć wpływ na dokładność. Jeśli wyniki nie są zadowalające, poproś użytkownika o ponowne przechwycenie obrazu.

Jeśli chcesz korzystać z wykrywania pozycji w aplikacjach w czasie rzeczywistym, postępuj zgodnie z tymi wskazówkami, aby uzyskać najlepszą liczbę klatek na sekundę:

  • Użyj podstawowego pakietu SDK PoseDetection i trybu wykrywania stream.
  • Rozważ robienie zdjęć w niższej rozdzielczości. Pamiętaj jednak o wymaganiach tego interfejsu API dotyczących wymiarów zdjęć.
  • Do przetwarzania klatek wideo używaj synchronicznego interfejsu API results(in:) detektora. Wywołaj tę metodę z funkcji captureOutput(_, didOutput:from:) funkcji AVCaptureVideoDataOutputSampleBufferDelegate w celu synchronicznego pobierania wyników dotyczących danej klatki wideo. Aby ograniczyć wywołania do detektora, w atrybucie AVCaptureVideoDataOutput ustaw wartość alwaysDiscardsLateVideoFrames na wartość true (prawda). Jeśli dostępna będzie nowa klatka wideo, gdy działa detektor, zostanie usunięta.
  • Jeśli używasz danych wyjściowych detektora do nakładania grafiki na obraz wejściowy, najpierw pobierz wynik z ML Kit, a następnie wyrenderuj obraz i nakładkę w jednym kroku. Dzięki temu renderowanie na powierzchni wyświetlania będzie odbywać się tylko raz na każdą przetworzoną klatkę wejściową. Przykład znajdziesz w klasach previewOverlayView i MLKDetectionOverlayView w przykładowej aplikacji z funkcją prezentacji.

Dalsze kroki