[CF]新增poseClassifier.js实现模型主要功能

姿态分类/README.md

@@ -42,6 +42,7 @@ css样式中描绘关节骨架与实际对比偏小，现在使用的方法是
 
 ```
 /
+├── poseClassifier.js  # 核心逻辑脚本，包含所有功能实现
 ├── index.html      # 应用主页面，包含所有UI元素
 ├── style.css       # 页面样式文件
 └── script.js       # 核心逻辑脚本，包含所有功能实现

姿态分类/poseClassifier.js

@@ -0,0 +1,243 @@
+/**
+ * =============================================================================
+ *            姿态识别与分类核心功能模块
+ * =============================================================================
+ * 功能列表:
+ * - 实时姿态检测 (MoveNet)
+ * - KNN 分类器训练
+ * - 实时姿态预测
+ * - 坐标数据处理
+ * =============================================================================
+ */
+
+'use strict';
+
+// --- 全局变量和常量 ---
+let detector, classifier;
+
+// 📌 核心状态管理: 使用一个对象来管理所有动态状态
+const appState = {
+    classMap: {},      // 存储 classId -> className 的映射, e.g., {0: '姿态 A', 1: '姿态 B'}
+    nextClassId: 0     // 用于生成唯一的 classId
+};
+
+// --- 主要功能函数 ---
+
+/**
+ * 初始化姿态检测器和分类器
+ * @returns {Promise<void>}
+ */
+async function init() {
+    try {
+        classifier = knnClassifier.create();
+        const detectorConfig = { modelType: poseDetection.movenet.modelType.SINGLEPOSE_LIGHTNING };
+        detector = await poseDetection.createDetector(poseDetection.SupportedModels.MoveNet, detectorConfig);
+        return Promise.resolve();
+    } catch (error) {
+        return Promise.reject(error);
+    }
+}
+
+/**
+ * 姿态类别管理功能模块
+ */
+const ClassManager = {
+    /**
+     * 添加一个新的姿态类别
+     * @param {string} className - 类别名称
+     * @returns {number} 新增类别的ID
+     */
+    addClass(className) {
+        const classId = appState.nextClassId;
+        appState.classMap[classId] = className || `Class ${classId + 1}`;
+        appState.nextClassId++;
+        return classId;
+    },
+
+    /**
+     * 重命名一个姿态类别
+     * @param {number} classId - 类别ID
+     * @param {string} newName - 新的类别名称
+     */
+    renameClass(classId, newName) {
+        if (appState.classMap.hasOwnProperty(classId)) {
+            appState.classMap[classId] = newName;
+        }
+    },
+
+    /**
+     * 删除一个指定的姿态类别
+     * @param {number} classId - 要删除的类别的ID
+     */
+    deleteClass(classId) {
+        // 从状态和分类器中移除
+        delete appState.classMap[classId];
+        classifier.clearClass(classId);
+    },
+
+    /**
+     * 获取所有类别信息
+     * @returns {Object} 类别映射表
+     */
+    getClassMap() {
+        return appState.classMap;
+    },
+
+    /**
+     * 获取类别数量
+     * @returns {number} 类别数量
+     */
+    getNumClasses() {
+        return classifier.getNumClasses();
+    }
+};
+
+/**
+ * 样本训练与预测功能模块
+ */
+const Trainer = {
+    /**
+     * 采集一个姿态样本并添加到KNN分类器
+     * @param {ImageData|HTMLVideoElement} source - 图像数据源
+     * @param {number} classId 类别的ID
+     * @returns {Promise<void>}
+     */
+    async addExample(source, classId) {
+        const poses = await detector.estimatePoses(source, { flipHorizontal: true });
+        if (poses && poses.length > 0) {
+            const poseTensor = flattenPose(poses[0]);
+            classifier.addExample(poseTensor, classId);
+            poseTensor.dispose();
+            return Promise.resolve();
+        } else {
+            return Promise.reject(new Error('未检测到姿态'));
+        }
+    },
+
+    /**
+     * 对输入的姿态进行预测
+     * @param {ImageData|HTMLVideoElement} source - 图像数据源
+     * @param {number} k - KNN中的K值，默认为3
+     * @returns {Promise<Object>} 预测结果，包含标签和置信度
+     */
+    async predict(source, k = 3) {
+        if (classifier.getNumClasses() === 0) {
+            return Promise.reject(new Error("分类器中没有样本"));
+        }
+        
+        const poses = await detector.estimatePoses(source, { flipHorizontal: true });
+        if (poses && poses.length > 0) {
+            const poseTensor = flattenPose(poses[0]);
+            const result = await classifier.predictClass(poseTensor, k);
+            poseTensor.dispose();
+            
+            // 动态获取类别名称
+            const predictedClassName = appState.classMap[result.label] || '未知类别';
+            
+            return Promise.resolve({
+                classId: result.label,
+                className: predictedClassName,
+                confidence: result.confidences[result.label],
+                confidences: result.confidences
+            });
+        } else {
+            return Promise.reject(new Error("未检测到姿态"));
+        }
+    },
+
+    /**
+     * 获取各类别样本数量
+     * @returns {Object} 各类别样本数量统计
+     */
+    getExampleCounts() {
+        return classifier.getClassifierDataset();
+    }
+};
+
+/**
+ * 模型导入导出功能模块
+ */
+const ModelManager = {
+    /**
+     * 导出KNN模型为包含类别信息的JSON对象
+     * @returns {Object} 包含classMap和dataset的模型数据
+     */
+    exportModel() {
+        if (classifier.getNumClasses() === 0) {
+            throw new Error('模型中还没有任何样本，无法导出！');
+        }
+
+        const dataset = classifier.getClassifierDataset();
+        const datasetObj = {};
+        Object.keys(dataset).forEach((key) => {
+            const data = dataset[key];
+            datasetObj[key] = data.arraySync();
+        });
+
+        // 导出格式: 同时保存 classMap 和 dataset
+        return {
+            classMap: appState.classMap,
+            dataset: datasetObj
+        };
+    },
+
+    /**
+     * 从JSON对象导入KNN模型并恢复类别状态
+     * @param {Object} modelData - 模型数据，包含classMap和dataset
+     */
+    importModel(modelData) {
+        // 导入格式验证
+        if (!modelData.classMap || !modelData.dataset) {
+            throw new Error("无效的模型文件格式。");
+        }
+        
+        // 1. 清理现有状态
+        classifier.clearAllClasses();
+        appState.classMap = {};
+
+        // 2. 加载新状态
+        appState.classMap = modelData.classMap;
+        const classIds = Object.keys(appState.classMap).map(Number);
+        appState.nextClassId = classIds.length > 0 ? Math.max(...classIds) + 1 : 0;
+        
+        // 3. 加载模型数据
+        const newDataset = {};
+        Object.keys(modelData.dataset).forEach((key) => {
+            newDataset[key] = tf.tensor(modelData.dataset[key]);
+        });
+        classifier.setClassifierDataset(newDataset);
+    }
+};
+
+// --- 辅助函数 ---
+
+/**
+ * 将姿态关键点坐标扁平化为一维张量
+ * @param {Object} pose - 姿态对象
+ * @returns {tf.Tensor} 扁平化的张量
+ */
+function flattenPose(pose) {
+    // 假设调用者提供视频元素或图像尺寸
+    // 如果没有提供，则使用默认值
+    const width = 640;  // 默认宽度
+    const height = 480; // 默认高度
+    const keypoints = pose.keypoints.map(p => [p.x / width, p.y / height]).flat();
+    return tf.tensor(keypoints);
+}
+
+/**
+ * 清理资源
+ */
+function cleanup() {
+    if (detector) detector.dispose();
+    if (classifier) classifier.clearAllClasses();
+}
+
+// --- 导出公共接口 ---
+window.PoseClassifier = {
+    init,
+    ClassManager,
+    Trainer,
+    ModelManager,
+    cleanup
+};