手势识别

功能介绍

手势识别算法示例订阅包含人手框、人手关键点信息的算法msg，利用BPU进行推理，发布包含手势信息的智能结果msg。

算法支持的手势识别类别，以及手势类别在算法msg（Attribute成员，type为"gesture"）中对应的数值如下：

静态手势

手势	说明	数值
ThumbUp	竖起大拇指	2
Victory	“V”手势	3
Mute	“嘘”手势	4
Palm	手掌	5
Okay	OK手势	11
ThumbLeft	大拇指向左	12
ThumbRight	大拇指向右	13
Awesome	666手势	14

动态手势

手势	说明	数值
PinchMove	三指捏合拖动	15
PinchRotateAntiClockwise	三指捏合逆时针画圈	16
PinchRotateClockwise	三指捏合顺时针画圈	17

代码仓库：

(https://github.com/D-Robotics/hand_lmk_detection)

(https://github.com/D-Robotics/hand_gesture_detection)

(https://github.com/D-Robotics/mono2d_body_detection)

应用场景：手势识别算法集成了人手关键点检测，手势分析等技术，使得计算机能够将人的手势解读为对应指令，可实现手势控制以及手语翻译等功能，主要应用于智能家居，智能座舱、智能穿戴设备等领域。

小车手势控制案例：小车手势控制

基于手势识别以及人体姿态分析实现游戏人物控制案例：玩转X3派，健身游戏两不误

支持平台

平台	运行方式	示例功能
RDK X3, RDK X3 Module	Ubuntu 20.04 (Foxy), Ubuntu 22.04 (Humble)	启动MIPI/USB摄像头，并通过Web展示推理渲染结果
RDK X5	Ubuntu 22.04 (Humble)	启动MIPI/USB摄像头，并通过Web展示推理渲染结果
RDK Ultra	Ubuntu 20.04 (Foxy)	启动MIPI/USB摄像头，并通过Web展示推理渲染结果

准备工作

RDK平台

RDK已烧录好Ubuntu 20.04/Ubuntu 22.04系统镜像。
RDK已成功安装TogetheROS.Bot。
RDK已安装MIPI或者USB摄像头。
确认PC机能够通过网络访问RDK。

使用介绍

手势识别(hand_gesture_detection)package订阅人手关键点检测package发布的人手关键点检测结果，经过推理后发布算法msg，通过websocket package实现在PC端浏览器上渲染显示发布的图片和对应的算法结果。

使用MIPI摄像头发布图片

Foxy
Humble

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/humble/setup.bash

# 从tros.b的安装路径中拷贝出运行示例需要的配置文件。
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/mono2d_body_detection/config/ .
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/hand_lmk_detection/config/ .
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/hand_gesture_detection/config/ .

# 配置MIPI摄像头
export CAM_TYPE=mipi

# 启动launch文件
ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_detection.launch.py

使用USB摄像头发布图片

Foxy
Humble

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/setup.bash

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/humble/setup.bash

# 从tros.b的安装路径中拷贝出运行示例需要的配置文件。
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/mono2d_body_detection/config/ .
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/hand_lmk_detection/config/ .
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/hand_gesture_detection/config/ .

# 配置USB摄像头
export CAM_TYPE=usb

# 启动launch文件
ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_detection.launch.py

使用本地回灌图片

注意

仅TROS Humble 2.3.1以及后续版本支持此功能。

TROS版本发布记录：点击跳转，版本查看方法：点击跳转。

# 配置tros.b环境
source /opt/tros/humble/setup.bash

# 从tros.b的安装路径中拷贝出运行示例需要的配置文件。
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/mono2d_body_detection/config/ .
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/hand_lmk_detection/config/ .
cp -r /opt/tros/${TROS_DISTRO}/lib/hand_gesture_detection/config/ .

# 配置本地回灌图片
export CAM_TYPE=fb

# 启动launch文件
ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_detection.launch.py publish_image_source:=config/person_face_hand.jpg publish_image_format:=jpg publish_output_image_w:=960 publish_output_image_h:=544 publish_fps:=30

信息

launch脚本默认启动静态手势识别，对于TROS Humble版本，可以使用is_dynamic_gesture参数指定启动动态手势识别：ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_detection.launch.py is_dynamic_gesture:=True。

结果分析

在运行终端输出如下信息：

[hand_gesture_detection-5] [C][32711][08-12][09:39:39:575][configuration.cpp:49][EasyDNN]EasyDNN version: 0.4.11
[hand_gesture_detection-5] [DNN] Runtime version = 1.9.7_(3.14.5 HBRT)
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268379.611419981] [hand gesture det node]: input_idx: 0, tensorType = 8, tensorLayout = 0
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268379.619313022] [hand gesture det node]: Create subscription with topic_name: /hobot_hand_lmk_detection
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268379.629207314] [hand gesture det node]: ai_msg_pub_topic_name: /hobot_hand_gesture_detection
[mono2d_body_detection-3] (MOTMethod.cpp:39): MOTMethod::Init config/iou2_euclid_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (IOU2.cpp:34): IOU2 Mot::Init config/iou2_euclid_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (MOTMethod.cpp:39): MOTMethod::Init config/iou2_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (IOU2.cpp:34): IOU2 Mot::Init config/iou2_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (MOTMethod.cpp:39): MOTMethod::Init config/iou2_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (IOU2.cpp:34): IOU2 Mot::Init config/iou2_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (MOTMethod.cpp:39): MOTMethod::Init config/iou2_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[mono2d_body_detection-3] (IOU2.cpp:34): IOU2 Mot::Init config/iou2_method_param.json
[mono2d_body_detection-3] 
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268381.026173815] [hand_gesture_det]: Sub smart fps 31.16
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268381.206196565] [hand_gesture_det]: Pub smart fps 30.17
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268382.054034899] [hand_gesture_det]: Sub smart fps 30.19
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268382.234087357] [hand_gesture_det]: Pub smart fps 30.19
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268383.055988982] [hand_gesture_det]: Sub smart fps 29.97
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268383.235230316] [hand_gesture_det]: Pub smart fps 30.00
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268384.087152150] [hand_gesture_det]: Sub smart fps 30.10
[hand_gesture_detection-5] [WARN] [1660268384.256141566] [hand_gesture_det]: Pub smart fps 30.39

输出log显示，程序运行成功，推理时算法输入和输出帧率为30fps，每秒钟刷新一次统计帧率。

输出log显示，订阅到的算法msg中有一个hand（包含人手框和人手关键点检测结果），手势识别算法输出的手势分类结果是“Palm”手势（分类结果为5）。

在PC端的浏览器输入http://IP:8000 即可查看图像和算法渲染效果（IP为RDK的IP地址）：

手势识别

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