AI实现皮影戏

先辈门通过手艺演绎着皮影戏，同样我们也可以通过AI方式来实现。为了实现皮影戏，可以通过PaddleHub提供的人体骨骼关键点检测库完成将人体姿态检测，同时映射到皮影身上，让皮影动起来。
通过人体骨骼关键点检测后标注出了关键点位置

实现步骤：
1.安装依赖库
首先我们需要通过pip安装PaddlePaddle和PaddleHub，安装完后，我们就可以通过PaddleHub来安装人体骨骼关键点检测模型 human_pose_estimation_resnet50_mpii。

关键代码如下

pose_estimation = hub.Module(name="human_pose_estimation_resnet50_mpii")
result = pose_estimation.keypoint_detection(paths=['work/imgs/people.jpg'], visualization=True, output_dir="work/output_pose/")
result

上图便是人体骨骼关键点

以上是人体骨骼关键点的具体坐标

实现思路
要实现皮影戏的效果我们首先要解析，人体各个骨骼关键点的位置信息，通过关节点的信息计算皮影的肢体位置，和旋转方向，从而达到肢体同步。

1.首先解析某个部位骨骼关键点的，这里以手臂进行举例:
通过PaddleHub中解析结果，获取手臂具体位置，我们可以通过肩膀（shoulder）和肘（elbow）得到，那么就可以获取对应的坐标点信息
2.通过2个骨骼关键点可以确认肢体的长度和旋转角度，根据长度就可以对素材进行缩放，根据旋转角度，可以先对素材进行中心旋转，再计算旋转后图片的位移信息，就可以得到最终映射骨骼关键点位置。将各个素材图片映射到对应的肢体上，便可以达到动作映射的效果。

了解完实现思路后，我们就可以开始动手实践了。

先建立一个总的文件夹（名字是work）
在里面建立四个文件夹分别是
img（存放人体图片）、
mp4_img（分析图片中的人体姿势， 并转换为皮影姿势，）、
mp4_img_analysis、（将视频分解成一帧帧图片）
shadow_play_material（用于存放木偶资料）

import os
import cv2
import paddlehub as hub
import matplotlib.pyplot as plt
from matplotlib.image import imread
import numpy as np


def show_img(img_path, size=8):
    '''
        文件读取图片显示
    '''
    im = imread(img_path)
    plt.figure(figsize=(size, size))
    plt.axis("off")
    plt.imshow(im)


def img_show_bgr(image, size=8):
    '''
        cv读取的图片显示
    '''
    image = cv2.cvtColor(image, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    plt.figure(figsize=(size, size))
    plt.imshow(image)

    plt.axis("off")
    plt.show()


pose_estimation = hub.Module(name="human_pose_estimation_resnet50_mpii")
result = pose_estimation.keypoint_detection(paths=['work/imgs/people.jpg'], visualization=True, output_dir="work/output_pose/")
print(result)


def get_true_angel(value):

    # 转转得到角度值

    return value / np.pi * 180


def get_angle(x1, y1, x2, y2):

    # 计算旋转角度

    dx = abs(x1 - x2)
    dy = abs(y1 - y2)
    result_angele = 0
    if x1 == x2:
        if y1 > y2:
            result_angele = 180
    else:
        if y1 != y2:
            the_angle = int(get_true_angel(np.arctan(dx / dy)))
        if x1 < x2:
            if y1 > y2:
                result_angele = -(180 - the_angle)
            elif y1 < y2:
                result_angele = -the_angle
            elif y1 == y2:
                result_angele = -90
        elif x1 > x2:
            if y1 > y2:
                result_angele = 180 - the_angle
            elif y1 < y2:
                result_angele &