1.算法運(yùn)行效果圖預(yù)覽

(完整程序運(yùn)行后無(wú)水印)

2.算法運(yùn)行軟件版本

程序運(yùn)行配置環(huán)境：

人工智能算法python程序運(yùn)行環(huán)境安裝步驟整理-CSDN博客

3.部分核心程序

（完整版代碼包含詳細(xì)中文注釋和操作步驟視頻）

# 使用mediapipe進(jìn)行姿態(tài)檢測(cè)的函數(shù)
# frame是輸入的視頻幀，pose是姿態(tài)檢測(cè)對(duì)象
def mediapipe_detect(frame, pose):
    img = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)# 將視頻幀從BGR顏色空間轉(zhuǎn)換為RGB顏色空間
    img.flags.writeable = False
    results = pose.process(img)# 使用姿態(tài)檢測(cè)對(duì)象處理圖像，得到檢測(cè)結(jié)果
    img.flags.writeable = True
    img = cv2.cvtColor(img, cv2.COLOR_RGB2BGR)# 將圖像從RGB顏色空間轉(zhuǎn)換回BGR顏色空間
    return img, results# 返回處理后的圖像和檢測(cè)結(jié)果

4.算法理論概述

4.1 Mediapipe在人體姿態(tài)提取中的應(yīng)用

      Mediapipe使用預(yù)訓(xùn)練的深度學(xué)習(xí)模型來(lái)進(jìn)行人體姿態(tài)提取，常見(jiàn)的模型結(jié)構(gòu)如OpenPose模型。該模型通過(guò)對(duì)大量人體姿態(tài)圖像數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí)，構(gòu)建了一個(gè)能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)人體關(guān)節(jié)位置的模型。模型的目標(biāo)是檢測(cè)人體的多個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)（如頭部、肩部、肘部、腕部、髖部、膝部、踝部等）的位置。對(duì)于每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，模型輸出一個(gè)置信度圖（confidence map），表示該關(guān)鍵點(diǎn)在圖像中每個(gè)位置出現(xiàn)的概率。

       在檢測(cè)到各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)后，需要確定哪些關(guān)鍵點(diǎn)屬于同一肢體，從而構(gòu)建完整的人體姿態(tài)骨架。這通常通過(guò)計(jì)算關(guān)鍵點(diǎn)之間的親和度（affinity）來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，對(duì)于兩個(gè)相鄰的關(guān)鍵點(diǎn)（如肩部和肘部），模型會(huì)輸出一個(gè)表示它們之間連接可能性的向量場(chǎng)（vector field），稱為部分親和場(chǎng)（Part Affinity Fields, PAFs）。

4.2 Mediapipe架構(gòu)

Mediapipe 采用模塊化設(shè)計(jì)，其核心架構(gòu)主要由以下幾個(gè)部分組成：

Calculator Graph：計(jì)算器圖是Mediapipe的核心，它由多個(gè)Calculator節(jié)點(diǎn)和數(shù)據(jù)流組成，Calculator是Mediapipe中的基本處理單元，負(fù)責(zé)完成特定的計(jì)算任務(wù)，如數(shù)據(jù)預(yù)處理、特征提取等。數(shù)據(jù)流則用于在不同的Calculator之間傳遞數(shù)據(jù)。

Packet：數(shù)據(jù)包是Mediapipe中數(shù)據(jù)傳遞的基本單位，它可以包含各種類型的數(shù)據(jù)，如圖像、音頻、關(guān)鍵點(diǎn)坐標(biāo)等。每個(gè)Packet都有一個(gè)時(shí)間戳，用于標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)的產(chǎn)生時(shí)間。

Subgraph：子圖是一種特殊的Calculator，它由多個(gè)Calculator組成，可以將復(fù)雜的計(jì)算任務(wù)封裝成一個(gè)獨(dú)立的模塊，提高代碼的復(fù)用性和可維護(hù)性。

4.3 Mediapipe的工作過(guò)程

定義Calculator Graph：根據(jù)具體的任務(wù)需求，定義一個(gè)Calculator Graph，將不同的Calculator 節(jié)點(diǎn)連接起來(lái)，形成一個(gè)數(shù)據(jù)處理管道。

初始化 Graph：在運(yùn)行之前，需要對(duì)Calculator Graph進(jìn)行初始化，包括加載模型、分配資源等操作。

輸入數(shù)據(jù)：將待處理的數(shù)據(jù)（如圖像、視頻等）輸入到Calculator Graph中，數(shù)據(jù)會(huì)按照預(yù)先定義的數(shù)據(jù)流路徑依次經(jīng)過(guò)各個(gè)Calculator節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理。

處理數(shù)據(jù)：每個(gè)Calculator節(jié)點(diǎn)根據(jù)自身的功能對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果輸出到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。

輸出結(jié)果：經(jīng)過(guò)一系列的處理后，最終的結(jié)果會(huì)從Calculator Graph的輸出節(jié)點(diǎn)輸出。