智慧硬體產品經理的工作內容
有思想、有追求、有溫度的產品經理，應該熱情地去擁抱人工智慧，同AI合作，發揮其最大的潛能。
AI時下有一種需求是AI助力硬體產品的現象，有用AI機器視覺能力檢測工件質量的，有用AI機器視覺檢測金屬表面凹凸的。
本文主要是基於AI視覺技術檢測人體骨架提取人體關節三維資訊，對健身、無人零售等場景需識別人體最常見步態蹲姿行為進行抽象與建模，然後解決AI視覺技術捕捉人體細微動作變化檢測的產品經理工作內容。
一、搭建智慧硬體產品極簡版需求
包含顯示屏、深度體感攝像頭、演算法、服務端、小程式5個部分。如下圖：
深度體感攝像頭選擇微軟的Kinect，因為Kinect 深度感測器能夠自動捕獲人體的深度影象，並實時的跟蹤人體骨架，檢測到細微的動作變化。
一方面，Kinect 獲取的深度影象不同於彩色影象，它可以提供更多的空間資訊，同時又能保護個人隱私。因此，通過分析深度影象來識別和檢測人體姿勢的方法一直以來都倍受各家產品關注。
另一方面, 人體的骨骼特徵也為行為識別、姿勢檢測等任務提供了重要的行為特徵。Kinect 因上述功能和其具有的精確性與實用性等特點，已經使其成為一種多功能元件，可以整合到智慧硬體的各種應用中。
筆者的人體體態識別產品利用Kinect 深度感測器基於人體骨架資訊來檢測非標準深蹲姿勢。
使用軀幹角度、髖部角度、膝部角度和踝部角度作為深蹲期間的四個代表性特徵。然後，把深蹲過程分為四個階段，並使用關鍵幀檢測技術，對每一階段的角度特徵逐幀的計算和記錄。
最後，採用閾值比較的方法，對深蹲姿勢進行檢測判斷。
該產品無需佩戴任何的可穿戴感測器，不會給鍛鍊者帶來不便，且不需要使用訓練資料集，能夠做到實時準確的檢測。
二、產品經理進行特徵定義
對基於人體骨架資訊監測人體姿勢建模之前，首先產品經理要尋求健身教練或者人體專家按需建立可用於區分標準姿勢和非標準姿勢的界限。
產品經理協調專家繪製特徵定義表如下圖：
如上圖表中描述的角度，產品協調人體健身專家定義如下： 軀幹角度、髖部角度、膝部角度、踝部角度、軀幹角度。
如上述角度值中的任何一個不在標準範圍內，則非正常姿勢可被檢測到。
三、產品跟進特徵提取
我們懂技術的產品經理都知道在 RGB 影象中提取人體骨架是一項艱鉅繁瑣的任務，且僅能提供平面(二維)資訊。而在 Kinect 中，能夠在深度影象中，提取人體骨架的三維資訊。
通過 Kinect所提供的 API 可以準確的提取並跟蹤人體骨架的總共 25 個關 節 點 。
Kinect 建立的是三維(three-dimensional，3D)的影象空間，因此這 25 個關節點為3D 座標資訊。
對 25 個關節點進行組合相連即可組成相應的3D 骨架座標。上面所提出的人體姿勢過程中五個代表性角度特徵，可由這 25 個關節點中的肩關節、髖關節、膝關節、踝關節、足關節，5 個關節點構成。並通過餘弦定理，計算其空間角度。
下圖為Kinect跟蹤人體骨架圖：
四、產品跟進技術計算
產品經理應瞭解的計算流程如下，方便在日後產品上市後出現數據問題時候找準原因，一遍快速解釋使用者的問題。
- 首先，當 Kinect 檢測到人體時，即可獲取人體的關節點，技術計算各向量，並在深度影象中繪製計算向量線。
- 其次，可以通過幾何中的向量平移理論將向量復原。
- 第三，由於重力向量總是垂直於地面，計算重力向量。
- 最後，可以通過公式計算軀幹角度。
另外對於髖部角度、踝部角度和膝部角度，可直接使用空間向量法計算。
五、產品需懂演算法流程
演算法流程如下圖：
總體而言，演算法可分為兩個步驟。上圖中粗虛線的上半部分定義了人體行為動作期間中的四個階段，並且詳述了提取並計算演算法中的代表性角度特徵的關鍵步驟。
首先，當 Kinect檢測到人體時，則可獲取該人體的深度影象並跟蹤該人體骨架。
接著，對人體行為期間行為階段的關鍵幀進行定義。而關鍵幀檢測是所有行為識別、姿勢檢測等方法的重大難題。
產品經理可以判斷團隊內的行為識別工程師的水平和意願是否需要引進技術外援。
人體姿勢檢測的關鍵步驟如上圖中粗虛線的下半部分所示。單次的行為是一種短時間運動，為更好的觀察角度變化，人體需要在B動作結束時停留一段時間。因此單個或幾個不標準幀值不能作為判斷標準，建議產品經理協調演算法工程師和人體健身專家採用閾值比較的方法。
如圖中筆者LineLian所示，當非標準幀與總幀數的比率大於 X％這一閾值時。人體姿勢為非正常的。也就是說，非正常幀比率在人體行為完成時被計算且與給定閾值進行比較。
當比率大於閾值(X％)時（X具體值可以聯絡筆者或者閱讀暢銷人工智慧書籍《AI賦能-AI重新定義產品經理》），人體姿勢被判斷為非正常，否則它是正常的。
六、AI視覺在智慧硬體中應用小結
隨著AI在演算法、資料、算力的基礎上逐步的發展，AI技術正在逐步優化我們手頭的產品和助力更多的場景。
筆者LianLian自己調教過上圖AI視覺助力健身姿勢更正確的產品小程式介面，如下圖：
在AI大環境下，產品經理應該優先擁抱AI，優先用AI助力產品創新。我們做的AI產品既不是被人嘲笑的，也不是破壞人力正產生活的，認識到AI既不善良也不卑鄙，更不應該被視為魔鬼。
像筆者LineLian文章中一樣機器視覺能夠幫助使用者更好的健身，能夠幫助無人零售商家監視店鋪節省勞動成本。
所以有思想、有追求、有溫度的產品經理，應該熱情地去擁抱人工智慧，只有同AI合作才能發揮最大的潛能。
這同時也是對自己認知的瞭解和重構，任何一次改變，都是不斷地自我創新，都是一種成長，都可能造就一種新的生活方式。
未來也許決定產品經理薪資的將取決於你對產品運用AI的程度。
#專欄作家#
連詩路，公眾號：LineLian。人人都是產品經理專欄作家，《產品進化論：AI+時代產品經理的思維方法》一書作者，前阿里產品專家，希望與創業者多多交流。
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題圖來自Unsplash，基於CC0協議