Чтобы переводить контент на ваш предпочитаемый язык, Google использует технологии на основе искусственного интеллекта. Переводы от ИИ могут содержать ошибки.

Как определять позы с помощью ML Kit на Android

ML Kit предоставляет два оптимизированных SDK для распознавания поз.

Название SDK	pose-detection	pose-detection-accurate
Реализация	Код и объекты статически связываются с приложением во время сборки.	Код и объекты статически связываются с приложением во время сборки.
Влияние размера приложения (включая код и объекты)	~10,1 МБ	~13,3 МБ
Эффективность	Pixel 3XL: ~30 кадров/с	Pixel 3XL: ~23 кадра/с с ЦП, ~30 кадров/с с графическим процессором

Попробовать

Попробуйте поработать с примером приложения, чтобы понять, как использовать этот API.

Подготовка

Для этого API требуется Android API уровня 23 или выше. Убедитесь, что в файле сборки приложения для minSdkVersion указано значение 23 или выше.

В файле build.gradle на уровне проекта убедитесь, что репозиторий Google Maven указан в разделах buildscript и allprojects.

Добавьте зависимости для библиотек ML Kit для Android в файл Gradle на уровне приложения, который обычно называется app/build.gradle:

dependencies {
  // If you want to use the base sdk
  implementation 'com.google.mlkit:pose-detection:18.0.0-beta5'
  // If you want to use the accurate sdk
  implementation 'com.google.mlkit:pose-detection-accurate:18.0.0-beta5'
}

1. Создайте экземпляр `PoseDetector`.

`PoseDetector` варианта

Чтобы обнаружить позу на изображении, сначала создайте экземпляр PoseDetector и при необходимости укажите настройки детектора.

Режим обнаружения

PoseDetector работает в двух режимах обнаружения. Обязательно выберите тот, который соответствует вашему варианту использования.

STREAM_MODE (по умолчанию): Детектор поз сначала обнаружит наиболее заметного человека на изображении, а затем определит его позу. В последующих кадрах этап обнаружения человека не будет проводиться, если только человек не будет скрыт или больше не будет обнаруживаться с высокой степенью уверенности. Детектор поз попытается отследить наиболее заметного человека и вернуть его позу в каждом выводе. Это уменьшает задержку и делает распознавание более плавным. Используйте этот режим, чтобы распознавать позы в видеопотоке.
SINGLE_IMAGE_MODE: Детектор позы обнаружит человека, а затем определит его позу. Обнаружение людей будет выполняться для каждого изображения, поэтому задержка будет выше, а отслеживание людей не будет работать. Используйте этот режим, когда выполняете обнаружение позы на статических изображениях или когда отслеживание не требуется.

Конфигурация оборудования

PoseDetector поддерживает несколько аппаратных конфигураций для оптимизации производительности:

CPU – запустить детектор, используя только ЦП.
CPU_GPU – запустить детектор, используя и ЦП, и графический процессор.

При создании параметров детектора вы можете использовать API setPreferredHardwareConfigs для управления выбором оборудования. По умолчанию все конфигурации оборудования заданы как предпочтительные.

ML Kit выберет оптимальную конфигурацию из предпочтительных, учитывая доступность, стабильность, правильность и задержку каждой из них. Если ни одна из предпочтительных конфигураций не подходит, автоматически будет использована конфигурация CPU. ML Kit выполняет эти проверки и подготовку в фоновом режиме, прежде чем включить ускорение, поэтому, скорее всего, при первом запуске детектора будет использоваться CPU. После завершения подготовки в последующих запусках будет использоваться лучшая конфигурация.

Примеры использования setPreferredHardwareConfigs:

Чтобы ML Kit выбрал оптимальную конфигурацию, не вызывайте этот API.
Если вы не хотите включать ускорение, передайте только CPU.
Если вы хотите использовать графический процессор, чтобы разгрузить ЦП, даже если графический процессор может работать медленнее, передайте только CPU_GPU.

Укажите настройки детектора поз:

Kotlin

// Base pose detector with streaming frames, when depending on the pose-detection sdk
val options = PoseDetectorOptions.Builder()
    .setDetectorMode(PoseDetectorOptions.STREAM_MODE)
    .build()

// Accurate pose detector on static images, when depending on the pose-detection-accurate sdk
val options = AccuratePoseDetectorOptions.Builder()
    .setDetectorMode(AccuratePoseDetectorOptions.SINGLE_IMAGE_MODE)
    .build()

Java

// Base pose detector with streaming frames, when depending on the pose-detection sdk
PoseDetectorOptions options =
   new PoseDetectorOptions.Builder()
       .setDetectorMode(PoseDetectorOptions.STREAM_MODE)
       .build();

// Accurate pose detector on static images, when depending on the pose-detection-accurate sdk
AccuratePoseDetectorOptions options =
   new AccuratePoseDetectorOptions.Builder()
       .setDetectorMode(AccuratePoseDetectorOptions.SINGLE_IMAGE_MODE)
       .build();

Наконец, создайте экземпляр PoseDetector. Передайте указанные вами параметры:

Kotlin

val poseDetector = PoseDetection.getClient(options)

Java

PoseDetector poseDetector = PoseDetection.getClient(options);

2. Подготовьте исходное изображение

Чтобы распознать позы на изображении, создайте объект InputImage из Bitmap, media.Image, ByteBuffer, массива байтов или файла на устройстве. Затем передайте объект InputImage в PoseDetector.

Для распознавания позы необходимо использовать изображение с размерами не менее 480 x 360 пикселей. Если вы определяете позы в реальном времени, захват кадров с этим минимальным разрешением может помочь уменьшить задержку.

Объект InputImage можно создать из разных источников, каждый из которых описан ниже.

Использование `media.Image`

Чтобы создать объект InputImage из объекта media.Image, например при съемке изображения с помощью камеры устройства, передайте объект media.Image и поворот изображения в InputImage.fromMediaImage().

Если вы используете библиотеку CameraX, классы OnImageCapturedListener и ImageAnalysis.Analyzer рассчитают значение поворота за вас.

Kotlin

private class YourImageAnalyzer : ImageAnalysis.Analyzer {

    override fun analyze(imageProxy: ImageProxy) {
        val mediaImage = imageProxy.image
        if (mediaImage != null) {
            val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.imageInfo.rotationDegrees)
            // Pass image to an ML Kit Vision API
            // ...
        }
    }
}

Java

private class YourAnalyzer implements ImageAnalysis.Analyzer {

    @Override
    public void analyze(ImageProxy imageProxy) {
        Image mediaImage = imageProxy.getImage();
        if (mediaImage != null) {
          InputImage image =
                InputImage.fromMediaImage(mediaImage, imageProxy.getImageInfo().getRotationDegrees());
          // Pass image to an ML Kit Vision API
          // ...
        }
    }
}

Если вы не используете библиотеку камеры, которая предоставляет угол поворота изображения, вы можете рассчитать его на основе угла поворота устройства и ориентации датчика камеры в устройстве:

Kotlin

private val ORIENTATIONS = SparseIntArray()

init {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180)
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270)
}

/**
 * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
 * orientation.
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
@Throws(CameraAccessException::class)
private fun getRotationCompensation(cameraId: String, activity: Activity, isFrontFacing: Boolean): Int {
    // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
    // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
    // rotated to compensate for the device's rotation.
    val deviceRotation = activity.windowManager.defaultDisplay.rotation
    var rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation)

    // Get the device's sensor orientation.
    val cameraManager = activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE) as CameraManager
    val sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION)!!

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360
    }
    return rotationCompensation
}MLKitVisionImage.kt

Java

private static final SparseIntArray ORIENTATIONS = new SparseIntArray();
static {
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_0, 0);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_90, 90);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_180, 180);
    ORIENTATIONS.append(Surface.ROTATION_270, 270);
}

/**
 * Get the angle by which an image must be rotated given the device's current
 * orientation.
 */
@RequiresApi(api = Build.VERSION_CODES.LOLLIPOP)
private int getRotationCompensation(String cameraId, Activity activity, boolean isFrontFacing)
        throws CameraAccessException {
    // Get the device's current rotation relative to its "native" orientation.
    // Then, from the ORIENTATIONS table, look up the angle the image must be
    // rotated to compensate for the device's rotation.
    int deviceRotation = activity.getWindowManager().getDefaultDisplay().getRotation();
    int rotationCompensation = ORIENTATIONS.get(deviceRotation);

    // Get the device's sensor orientation.
    CameraManager cameraManager = (CameraManager) activity.getSystemService(CAMERA_SERVICE);
    int sensorOrientation = cameraManager
            .getCameraCharacteristics(cameraId)
            .get(CameraCharacteristics.SENSOR_ORIENTATION);

    if (isFrontFacing) {
        rotationCompensation = (sensorOrientation + rotationCompensation) % 360;
    } else { // back-facing
        rotationCompensation = (sensorOrientation - rotationCompensation + 360) % 360;
    }
    return rotationCompensation;
}

Затем передайте объект media.Image и значение угла поворота в InputImage.fromMediaImage():

Kotlin

val image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation)MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image = InputImage.fromMediaImage(mediaImage, rotation);

Как использовать URI файла

Чтобы создать объект InputImage из URI файла, передайте контекст приложения и URI файла в InputImage.fromFilePath(). Это полезно, когда вы используете намерение ACTION_GET_CONTENT, чтобы предложить пользователю выбрать изображение из галереи.

Kotlin

val image: InputImage
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri)
} catch (e: IOException) {
    e.printStackTrace()
}MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image;
try {
    image = InputImage.fromFilePath(context, uri);
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

Как использовать `ByteBuffer` или `ByteArray`

Чтобы создать объект InputImage из ByteBuffer или ByteArray, сначала рассчитайте угол поворота изображения, как описано выше для входных данных media.Image. Затем создайте объект InputImage с буфером или массивом, а также высотой, шириной, форматом кодирования цвета и углом поворота изображения:

Kotlin

val image = InputImage.fromByteBuffer(
        byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)MLKitVisionImage.kt
// Or:
val image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
)
MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image = InputImage.fromByteBuffer(byteBuffer,
        /* image width */ 480,
        /* image height */ 360,
        rotationDegrees,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);MLKitVisionImage.java
// Or:
InputImage image = InputImage.fromByteArray(
        byteArray,
        /* image width */480,
        /* image height */360,
        rotation,
        InputImage.IMAGE_FORMAT_NV21 // or IMAGE_FORMAT_YV12
);MLKitVisionImage.java

Использование `Bitmap`

Чтобы создать объект InputImage на основе объекта Bitmap, добавьте следующее объявление:

Kotlin

val image = InputImage.fromBitmap(bitmap, 0)MLKitVisionImage.kt

Java

InputImage image = InputImage.fromBitmap(bitmap, rotationDegree);MLKitVisionImage.java

Изображение представлено объектом Bitmap и градусами поворота.

3. Обработка изображения

Передайте подготовленный объект InputImage методу process объекта PoseDetector.

Kotlin

Task<Pose> result = poseDetector.process(image)
       .addOnSuccessListener { results ->
           // Task completed successfully
           // ...
       }
       .addOnFailureListener { e ->
           // Task failed with an exception
           // ...
       }

Java

Task<Pose> result =
        poseDetector.process(image)
                .addOnSuccessListener(
                        new OnSuccessListener<Pose>() {
                            @Override
                            public void onSuccess(Pose pose) {
                                // Task completed successfully
                                // ...
                            }
                        })
                .addOnFailureListener(
                        new OnFailureListener() {
                            @Override
                            public void onFailure(@NonNull Exception e) {
                                // Task failed with an exception
                                // ...
                            }
                        });

Примечание.Если вы используете API CameraX, не забудьте закрыть ImageProxy, когда закончите работу с ним. Например, можно добавить OnCompleteListener к Task, возвращенному методом process. Пример можно найти в классе VisionProcessorBase в примере приложения из краткого руководства.

4. Получение информации об обнаруженной позе

Если на изображении обнаружен человек, API для определения позы возвращает объект Pose с 33 объектами PoseLandmark.

Если человек не полностью попал в кадр, модель присваивает недостающим ориентирам координаты за пределами кадра и низкие значения InFrameConfidence.

Если в кадре не обнаружено людей, объект Pose не содержит PoseLandmark.

Kotlin

// Get all PoseLandmarks. If no person was detected, the list will be empty
val allPoseLandmarks = pose.getAllPoseLandmarks()

// Or get specific PoseLandmarks individually. These will all be null if no person
// was detected
val leftShoulder = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_SHOULDER)
val rightShoulder = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_SHOULDER)
val leftElbow = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_ELBOW)
val rightElbow = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_ELBOW)
val leftWrist = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_WRIST)
val rightWrist = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_WRIST)
val leftHip = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_HIP)
val rightHip = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_HIP)
val leftKnee = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_KNEE)
val rightKnee = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_KNEE)
val leftAnkle = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_ANKLE)
val rightAnkle = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_ANKLE)
val leftPinky = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_PINKY)
val rightPinky = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_PINKY)
val leftIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_INDEX)
val rightIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_INDEX)
val leftThumb = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_THUMB)
val rightThumb = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_THUMB)
val leftHeel = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_HEEL)
val rightHeel = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_HEEL)
val leftFootIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_FOOT_INDEX)
val rightFootIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_FOOT_INDEX)
val nose = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.NOSE)
val leftEyeInner = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EYE_INNER)
val leftEye = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EYE)
val leftEyeOuter = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EYE_OUTER)
val rightEyeInner = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EYE_INNER)
val rightEye = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EYE)
val rightEyeOuter = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EYE_OUTER)
val leftEar = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EAR)
val rightEar = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EAR)
val leftMouth = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_MOUTH)
val rightMouth = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_MOUTH)

Java

// Get all PoseLandmarks. If no person was detected, the list will be empty
List<PoseLandmark> allPoseLandmarks = pose.getAllPoseLandmarks();

// Or get specific PoseLandmarks individually. These will all be null if no person
// was detected
PoseLandmark leftShoulder = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_SHOULDER);
PoseLandmark rightShoulder = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_SHOULDER);
PoseLandmark leftElbow = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_ELBOW);
PoseLandmark rightElbow = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_ELBOW);
PoseLandmark leftWrist = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_WRIST);
PoseLandmark rightWrist = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_WRIST);
PoseLandmark leftHip = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_HIP);
PoseLandmark rightHip = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_HIP);
PoseLandmark leftKnee = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_KNEE);
PoseLandmark rightKnee = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_KNEE);
PoseLandmark leftAnkle = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_ANKLE);
PoseLandmark rightAnkle = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_ANKLE);
PoseLandmark leftPinky = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_PINKY);
PoseLandmark rightPinky = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_PINKY);
PoseLandmark leftIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_INDEX);
PoseLandmark rightIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_INDEX);
PoseLandmark leftThumb = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_THUMB);
PoseLandmark rightThumb = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_THUMB);
PoseLandmark leftHeel = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_HEEL);
PoseLandmark rightHeel = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_HEEL);
PoseLandmark leftFootIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_FOOT_INDEX);
PoseLandmark rightFootIndex = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_FOOT_INDEX);
PoseLandmark nose = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.NOSE);
PoseLandmark leftEyeInner = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EYE_INNER);
PoseLandmark leftEye = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EYE);
PoseLandmark leftEyeOuter = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EYE_OUTER);
PoseLandmark rightEyeInner = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EYE_INNER);
PoseLandmark rightEye = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EYE);
PoseLandmark rightEyeOuter = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EYE_OUTER);
PoseLandmark leftEar = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_EAR);
PoseLandmark rightEar = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_EAR);
PoseLandmark leftMouth = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.LEFT_MOUTH);
PoseLandmark rightMouth = pose.getPoseLandmark(PoseLandmark.RIGHT_MOUTH);

Советы по повышению эффективности

Качество результатов зависит от качества исходного изображения:

Чтобы ML Kit мог точно определить позу, человек на изображении должен быть представлен достаточным количеством пикселей. Для оптимальной работы размер объекта должен быть не менее 256 x 256 пикселей.
Если вы определяете позу в приложении, работающем в реальном времени, вам также может потребоваться учитывать общие размеры входных изображений. Изображения меньшего размера обрабатываются быстрее, поэтому, чтобы сократить задержку, делайте снимки с более низким разрешением, но помните о требованиях к разрешению, указанных выше, и следите за тем, чтобы объект занимал как можно большую часть изображения.
Точность также может снизиться из-за плохого фокуса. Если результаты неудовлетворительны, попросите пользователя сделать снимок заново.

Если вы хотите использовать обнаружение поз в приложении, работающем в реальном времени, следуйте приведенным ниже рекомендациям, чтобы достичь наилучшей частоты кадров.

Используйте базовый SDK для обнаружения позы и STREAM_MODE.
Попробуйте сделать снимки с более низким разрешением. Однако также учитывайте требования к размеру изображений в этом API.
Если вы используете API Camera или camera2, ограничьте количество вызовов детектора. Если во время работы детектора становится доступен новый кадр видео, пропустите его. Пример можно найти в классе VisionProcessorBase в примере приложения из краткого руководства.
Если вы используете API CameraX, убедитесь, что для стратегии противодавления задано значение по умолчанию ImageAnalysis.STRATEGY_KEEP_ONLY_LATEST. Это гарантирует, что для анализа будет отправлено только одно изображение за раз. Если во время работы анализатора будут созданы другие изображения, они будут автоматически удалены и не будут поставлены в очередь на доставку. После того как анализируемое изображение будет закрыто вызовом ImageProxy.close(), будет доставлено следующее последнее изображение.
Если вы используете результаты работы детектора для наложения графики на входное изображение, сначала получите результат от ML Kit, а затем отрисуйте изображение и наложите графику за один шаг. Отрисовка на экране выполняется только один раз для каждого входного кадра. Пример можно найти в классах CameraSourcePreview и GraphicOverlay в кратком руководстве по работе с примером приложения.
Если вы используете Camera2 API, снимайте изображения в формате ImageFormat.YUV_420_888. Если вы используете старый Camera API, делайте снимки в формате ImageFormat.NV21.

Дальнейшие действия

Чтобы узнать, как использовать контрольные точки позы для классификации поз, см. Советы по классификации поз .

Как определять позы с помощью ML Kit на Android Оптимизируйте свои подборки Сохраняйте и классифицируйте контент в соответствии со своими настройками.

Попробовать

Подготовка

1. Создайте экземпляр PoseDetector.

PoseDetector варианта

Режим обнаружения

Конфигурация оборудования

Kotlin

Java

Kotlin

Java

2. Подготовьте исходное изображение

Использование media.Image

Kotlin

Java

Kotlin

Java

Kotlin

Java

Как использовать URI файла

Kotlin

Java

Как использовать ByteBuffer или ByteArray

Kotlin

Java

Использование Bitmap

Kotlin

Java

3. Обработка изображения

Kotlin

Java

4. Получение информации об обнаруженной позе

Kotlin

Java

Советы по повышению эффективности

Дальнейшие действия

Как определять позы с помощью ML Kit на Android

1. Создайте экземпляр `PoseDetector`.

`PoseDetector` варианта

Использование `media.Image`

Как использовать `ByteBuffer` или `ByteArray`

Использование `Bitmap`