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, RDK X5 Module	Ubuntu 22.04 (Humble)	启动 MIPI/USB 摄像头，并通过 Web 展示推理渲染结果

算法信息

模型	平台	输入尺寸	推理帧率(fps)
gestureDet	X3	8x21	2020

模型	平台	输入尺寸	推理帧率(fps)
gestureDet	X5	8x21	1252.44

准备工作

RDK 平台

RDK 已烧录好 Ubuntu 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。

启动动态手势识别

launch 启动脚本默认只启动静态手势识别，可以在运行时使用 is_dynamic_gesture 参数切换为只启动动态手势识别，例如： ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_detection.launch.py is_dynamic_gesture:=True 。

以下示例默认只启动静态手势识别。

注意

ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_detection.launch.py 启动命令只支持输出静态或者动态手势识别，如需同时启动静态和动态手势识别，请使用 ros2 launch hand_gesture_detection hand_gesture_fusion.launch.py 启动命令。
动态手势识别功能仅限于 TROS Humble 2.3.1 以及后续版本。TROS 版本发布记录：版本发布记录，版本查看方法：apt 安装与升级。

使用 MIPI 摄像头

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

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

使用本地图片回灌

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：版本发布记录，版本查看方法：apt 安装与升级。

Humble

# 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/ .

# 配置本地图片回灌
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

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）：

功能介绍​

支持平台​

算法信息​

准备工作​

RDK 平台​

使用介绍​

启动动态手势识别​

使用 MIPI 摄像头​

使用 USB 摄像头​

使用本地图片回灌​

结果分析​