人体姿态估计概述

一,人体关键点检测,也称为人体姿态检测。
人体骨架是以图形形式对一个人的方位所进行的描述。本质上,骨架是一组坐标点,可以连接起来以描述该人的位姿。骨架中的每一个坐标点称为一个“部分(part)”(或关节、关键点)。两个部分之间的有效连接称为一个“对(pair)“(或肢体)。注意,不是所有的部分之间的两两连接都能组成有效肢体。下图是一个典型的人体骨架举例。

人体姿态估计概述
人体姿态估计概述
人体姿态估计概述
二,人体姿态估计总的来说有两种方式:
1.自顶向下,先检测人这个整体,再检测出人体关键点。
特点:刚加符合人的思维,先整体后后部分,准确率相对较高。
缺点:推理速度慢。
代表算法:MASK-RCNN,CPN,AlphaPose
2.自底向上,先检测出所有的关键点,再group成一个人的关键点。
特点:推理速度较快,准确率不如前者。
代表算法:open pose,DeepCut
人体姿态估计概述
三,应用
姿态估计可以应用在很多领域。接下来就列举其中的一些。

  1. 动作识别
    追踪一段时间内一个人姿态的变化也可以应用在动作、手势和步态识别上。在这方面有好几个应用场景,包括:
    用于检测一个人是否摔倒或疾病
    用于健身、体育和舞蹈等的自动教学
    用于理解全身的肢体语言(如机场跑道信号、交警信号等)
    用于增强安保和监控

  2. 运动捕捉和增强现实
    人体姿态估计的一个有趣应用是 CGI(computer graphic image,一种电影制造技术)应用。如果可以检测出人体姿态,那么图形、风格、特效增强、设备和艺术造型等就可以被加载在人体上。通过追踪人体姿态的变化,渲染的图形可以在人动的时候“自然”地与人“融合”。

  3. 训练机器人
    除了手动为机器人编程、让它们跟随特定的路径,我们也可以让机器人跟随一个做特定动作的人体骨架。人类教练可以仅通过演示特定的动作,来教机器人学习这一动作。接着,机器人就可以计算如何移动自己的活动关节,来进行相同的动作。

  4. 控制台中的运动追踪
    姿态估计的一个有趣应用是在交互游戏中追踪人体对象的运动。比较流行的 Kinect 使用 3D 姿态估计(采用 IR 传感器数据)来追踪人类玩家的运动,从而利用它来渲染虚拟人物的动作。

结论
人体姿态估计领域发展迅速,因此可以应用在越来越多的任务上。另外,相关领域的研究,例如姿态追踪,可以大大增强姿态估计的应用范围。