《数据标注实训（中级）》 教案ch02 关键点标注实训

《数据标注实训（中级）》课程教案课题：关键点标注实训教学目的：识别关键点标注的应用场景与技术价值；遵循手部关键点标注规范完成精准标注；操作标注工具应对复杂结构（如关节重叠）。课型：新授课课时：本章安排8个课时。教学重点：重点：掌握手部关键点标注规范完成精准标注。教学难点：难点：操作标注工具应对复杂结构（如关节重叠）。教学过程：教学形式：讲授课，教学组织采用课堂整体讲授和分组演示。教学媒体：采用启发式教学、案例教学等教学方法。教学手段采用多媒体课件、视频等媒体技术。板书设计：本课标题关键点标注实训课次4授课方式理论课□讨论课□习题课□其他□课时安排8学分共2分授课对象普通高等院校学生任课教师教材及参考资料1.《数据标注实训（中级）》；电子工业出版社。2.本教材配套视频教程及学习检查等资源。3.与本课程相关的其他资源。教学基本内容教学方法及教学手段课程引入从人脸识别到动作捕捉，关键点标注是计算机视觉的重要燃料。本章聚焦手部关键点标注规范，通过真实案例解析标注逻辑，让学员掌握精准定位技巧，为人体姿态分析等场景提供高质量数据。参考以下形式：1.衔接导入2.悬念导入3.情景导入4.激疑导入5.演示导入6.实例导入7.其他形式2.1认识关键点标注关键点标注任务通常应用于关键点检测技术，也可称之为关键点检测标注。从名称上我们大致可以推断出其含义，即标注者按照标注规范规定的位置绘制关键点，描绘出图片中要素的点状结构定位、目标对象的轮廓形状等，产生的数据可以用于训练具有图像特征识别功能的AI模型。该模型通常用于统计、检测或识别面部特征、动作姿态等。需要特别说明的是，用于统计的模型主要是通过关键点标注来表示目标对象在特定条件下的密度，此时标注的方式也会发生变化。例如，对于步行街人流统计模型，往往需要对人的足跟至膝盖进行标注。关键点标注的点数并不是固定的，具体需要标注多少点往往取决于项目所需的细致程度。一般而言，项目要求越细致，标注的点数越多。相应地，对于不同点数的标注，每个点表示的具体含义也有所区别，但在具体任务中每个点标注的位置都是确定的。就关键点标注而言，常采用的点数方案有嘴部9点，人体22点，以及脸部68点、脸部98点、脸部106点、脸部128点等。此外，随着识别精确度2.2关键点标注的应用场景机器学习工程师在针对模型训练提出数据标注需求时，往往需要根据实际应用场景来定义标注任务。就关键点标注任务而言，其所涉及的智能应用场景主要有两类：人脸识别或面部特征提取、分析人体结构和动作捕捉。2.2.1人脸识别或面部特征提取的场景金融银行：人脸识别在金融领域的应用是十分常见的。人脸识别辅助下的刷脸支付、银行自助开卡等业务既便捷又简单，这种智能验证方式既可以保护用户的身份隐私又可以保证用户的资金安全。医美产品推荐：通过人脸关键点检测标注实现的面部特征提取可以精准定位人的面部轮廓及五官，从而实现对面部特征分析，通过分析结果与建议，用户可以清晰地了解自己目前的皮肤状况与未来想要的预期效果，进而选择适合自己的产品或服务。美颜App：App的面部识别功能能够使其精准识别人的面部数据，例如鼻子、眼睛、嘴等，并对这些位置进行针对性地美化、修饰，从而满足短视频、特效相机、动态贴纸等娱乐互动的功能需求。2.2.2分析人体结构和动作捕捉的场景智慧医疗：在智慧医疗领域中最常见的关键点标注任务是关节点位标注。对人体的各关节点位进行标注，可实现对人体结构的客观数据分析，从而帮助医生建立患者诊疗与健康档案。在医生诊疗过程中，将标注完成的关节点位数据送入到AI模型中进行训练后，AI模型不仅可以锁定病灶关节，还可进行存档并生成报告，从而提高诊疗效率并丰富病灶数据库。AR体感游戏：AR体感游戏对于关键点标注的利用主要在捕捉目标人物的动作、姿态、表情、力度等方面，基于对这些要素的捕捉，体验者可以实现与机器的互动，从而体会到沉浸式运动和娱乐带来的快感。影视制作：现如今，动作捕捉技术已成为影视工业的“技术英雄”，通过关键点标注数据训练的动作捕捉模型不仅能逼真地模仿、重现真人的各种复杂动作和表情，更节省了传统影视制作的人力成本，同时也提高了生产效率，而人体关键点的标注数据可以作为动作捕捉的基础数据。虚拟人物的动作捕捉技术场景。智能座舱：随着人工智能的不断发展，汽车智能化已经成为趋势，智能座舱的概念也逐渐落地应用。在智能座舱应用中，手势识别与控制是近年来大热的人机交互方式。人们可以通过不同的手势来控制车内的各个功能，如调节车内音响的音量大小、接打电话等。与传统交互方式相比，这种方式更有助于避免驾驶员分散注意力，从而提升驾驶安全性。智能监控：智能监控通常可以用于监控不同场景下的异常行为（如推搡、盗窃、吸烟、聚众斗殴等）并自动报警提示。这样有助于维护社区等公共场所的安全与秩序。为动作行为智能监控场景。2.3手部关键点检测标注规范（一）任务目标（二）具体说明本次标注任务采用五指21点标注，具体分配及打点位置如下。（1）手腕：1个，打在手腕中心的位置。（2）拇指：4个，分别打在相应骨骼点的位置。（3）食指：4个，分别打在相应骨骼点的位置。（4）中指：4个，分别打在相应骨骼点的位置。（5）无名指：4个，分别打在相应骨骼点的位置。（6）小指：4个，分别打在相应骨骼点的位置。注意：打点顺序请参照示例图如图

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所示。如果关节或手指被严重遮挡，则该关节序号可以被下一个可标注关节继承。（三）基本标注原则标注应该遵循以下基本原则。（1）标注顺序：每个手部无遮挡情况下均为21点，从1-21，每根手指从指根处开始标注至指尖。整体的标注顺序即手腕→大拇指→食指→中指→无名指→小指。（3）在标注过程中，注意在进行除拇指指根处打点时，不能标注在指根纹的中间，需要标注在指根纹下面的位置，以骨骼点位为主，手背打点同上。（3）在标注过程中，如果手部出现轻度模糊且能够大体判断出手部点位，则需要标注。如果手部出现过度模糊且不能判断出手部点位时，则无须标注，单击跳过即可。（4）在标注过程中，如果图片中的手指关节被自带物品（如手套）遮挡，则需要进行脑补并打点。（5）在标注过程中，如果手指出现遮挡、隐藏或看不见的情况，且能够大体判断出手部点位，则需要脑补，并将手指点位补全。手指被遮挡且过于严重，不能判断出手部点位。将可见手部点位画出即可。（6）在标注过程中，切记不可出现漏标与错标的情况，错误的点位会导致数据准确率降低，影响后期的模型训练效果。（7）在标注过程中，需要遵循基本的空间关系，可以假设将点连成一个手指的骨骼。（四）注意事项（1）在标注过程中，如果遇到双手抱拳、双手交叉的手势，则无须标注。直接跳过整张图片即可。（2）如果手指被头发遮挡且能够大概判断出手指点位，则需要进行脑补并打点。（3）如果图片中出现一双手，则都需要标注，并按先左手后右手的顺序标注。（4）在标注过程中，如果能判断出手指点位，则需要尽量脑补并画出。（5）在标注过程中，切记不可出现点与点重叠的情况。（五）系统使用本实训任务通过数据标注实训平台完成。本规范仅对进入实训任务的步骤及具体的页面操作过程进行讲解。需要特别说明的是，此处给出的标注页面内容仅用于说明使用，其并不是实际训练中的任务内容。本实训任务从系统登录后到一条任务完成的操作流程如下。1．进入任务实施页面（1）进入实训练习页面。当前实训平台已经将该页面设置为学员端默认首页，因此登录系统后即可自动进入实训练习页面。（2）进入任务列表页面。进入实训练习页面后，单击页面上关键点检测标注模块下的“进入学习”链接，进入任务列表页面。（3）进入关键点检测标注实施页面。，进入关键点检测标注实施页面。关键点检测标注实施页面大体可以分为3个区：蓝色框线的标注工具区主要包括标签按钮、“拖曳”按钮、“显示/隐藏标注结果”按钮、“跳过不做”按钮、“清除标注结果”按钮等；红色框线的标注实施区主要包括画布区域，所有打点及修改操作均在此区域内进行；绿色框线的任务列表区用于显示待完成的所有题目。2．标注页面操作详解在本任务中，如果想要针对一个题完成标注操作，则需要用到如下按钮和步骤，按顺序说明如下。（1）标注任务领取。（2）打点操作。（3）隐藏/显示标注结果。（4）跳过当前任务。（5）删除单个标注结果。（6）删除全部标注结果。（7）保存当前标注结果。（8）提交当前任务。（9）切换