利用 NuMicro® M55M1 ML MCU 实现姿势特征点检测 (Pose Landmark Detection) 之应用
姿势特征点的检测技术是人体运动分析、姿势矫正以及行为识别的重要工具。人体的特征,如头部角度、四肢动作和姿势变化,能够反映人的活动状态、健康状况和运动表现。通过最新的机器学习软件架构以及姿势特征点检测模型,这项技术可以运行在带有神经网络加速器(NPU)的NuMicro® M55M1微控制器上。
什么是姿势特征点?
姿势特征点(Pose Landmarks)是指在人体图像中识别出的关键部位,例如头部、肩膀、肘部、膝盖、手腕和脚踝等位置。这些特征点可以描述人体的姿势结构和运动轨迹,并进一步用于训练分析人体动作、行为识别、体育训练、以及健康监测的深度学习模型。
NuMicro® M55M1 机器学习微控制器
NuMicro M55M1系列是一款基于Arm® Cortex®-M55核心的高性能微控制器,芯片内建1.5 MB SRAM和2 MB闪存。产品的主要特色是搭载了Arm® Ethos™-U55 NPU,这是一个专门设计用于加速神经网络运算的运算单元,每个时钟周期可执行256次乘法累加运算(multiply-accumulate),并硬件支持卷积神经网络(CNN)和循环神经网络(RNN)的运算,大幅提升MCU执行机器学习推理的效率与速度。
M55M1 MCU支持TFLite格式的神经网络,模型由TensorFlow框架训练,经LiteRT(原称TensorFlow Lite)工具将神经网络权重量化为INT8格式,并通过Vela编译器将TFLite模型转换为Ethos-U55的指令,以便在NPU上执行。
姿势特征点检测在嵌入式系统上的应用
姿势特征点检测在嵌入式系统上的应用具有广泛的潜力,特别是在姿势监测、跌倒检测等领域。利用M55M1 ML MCU,这项技术可以实现低功耗且即时的姿势识别,为用户提供更加精确的运动分析和健康管理。
例如,在健康监测系统中,姿势特征点检测可以帮助系统识别用户的坐姿和站姿,并根据这些姿势变化提供相应的建议。当系统检测到用户长时间保持不良姿势时,会自动发出提醒,帮助用户调整姿势,从而减少背部或脊椎的压力,防止长期不当姿势引起的健康问题。这种技术还可以应用于跌倒检测,当系统发现用户突然跌倒或失去平衡时,即可立刻发送警报,确保及时获得帮助 。
M55M1 ML MCU结合了完整的控制器功能和NPU的加速能力,使资源有限的嵌入式系统能够运行复杂的深度学习模型,展现出强大的实用价值。借助姿势特征点检测技术和M55M1 ML MCU,嵌入式系统能够更智能地理解用户状态,进一步推动人工智能在各种产品中的创意应用。