用python编写一个使用mediapipe、opencv的程序， 它可以通过打开摄像头识别人的手部，并只有食指伸直的时候，食指的指尖会进行持续线条的绘画， 绘画的内容会被保留在屏幕上，左侧有持续显示的三种颜色按钮和清除按钮， 当食指和中指同时伸直时，如果食指放在某一个按钮上，那么可以切换绘画线条的颜色或者是变为擦除绘画内容， 总共有4种颜色可以被选择：黑色、红色、蓝色和黄色

好的，这个功能可以使用OpenCV和MediaPipe库来实现。我们需要使用MediaPipe的Hand Tracking模块来检测手的位置，然后使用OpenCV来进行绘图操作。以下是一个基本的实现：

首先，我们需要安装必要的库：mediapipe和opencv-python。

!pip install mediapipe opencv-python

然后，我们需要导入所需的库并初始化一些变量：

import cv2
import mediapipe as mp
import numpy as np

# 初始化手部检测器
mp_drawing = mp.solutions.drawing_utils
mp_hands = mp.solutions.hands
hands = mp_hands.Hands(max_num_hands=1, min_detection_confidence=0.5)

# 定义绘画变量
draw_color = (0, 0, 0)
draw_thickness = 5
drawing = False
last_point = None

# 创建一个空白画布
canvas = np.zeros((480, 640, 3), dtype=np.uint8)

然后，我们需要编写一个函数，该函数将手部检测结果作为输入，并返回一个布尔值，该值指示食指是否伸直：

def is_index_finger_extended(hand_landmarks):
    index_finger = hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP]
    thumb = hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.THUMB_TIP]
    return index_finger.y < thumb.y

接下来，我们需要编写一个函数，该函数将手部检测结果作为输入，并返回一个整数，该值表示食指在哪个按钮上：

def get_button_index(hand_landmarks):
    index_finger = hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP]
    buttons = [
        ((20, 20), (100, 100), (0, 0, 0)),  # 黑色
        ((20, 140), (100, 220), (0, 0, 255)),  # 红色
        ((20, 260), (100, 340), (255, 0, 0)),  # 蓝色
        ((20, 380), (100, 460), (0, 255, 255)),  # 黄色
    ]
    for i, (tl, br, _) in enumerate(buttons):
        if tl[0] <= index_finger.x * 640 <= br[0] and tl[1] <= index_finger.y * 480 <= br[1]:
            return i
    return -1

这个函数将手指的位置与按钮位置进行比较，并返回相应的按钮索引。如果食指不在任何按钮上，则返回-1。

接下来，我们需要编写一个无限循环，该循环将读取摄像头帧，并进行手部检测和绘画操作：

cap = cv2.VideoCapture(0)
while True:
    # 读取帧
    ret, frame = cap.read()
    if not ret:
        break

    # 翻转帧并调整大小
    frame = cv2.flip(frame, 1)
    frame = cv2.resize(frame, (640, 480))

    # 将帧转换为RGB格式并进行手部检测
    frame_rgb = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    results = hands.process(frame_rgb)

    # 如果检测到手，则进行绘画操作
    if results.multi_hand_landmarks:
        # 获取手部关键点
        hand_landmarks = results.multi_hand_landmarks[0]

        # 检查食指是否伸直
        index_finger_extended = is_index_finger_extended(hand_landmarks)

        # 检查食指是否在按钮上
        button_index = get_button_index(hand_landmarks)

        # 如果食指伸直，则进行绘画
        if index_finger_extended:
            # 记录上一个点的位置
            if last_point is None:
                last_point = (int(hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].x * 640),
                              int(hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].y * 480))
            else:
                # 绘制线条
                cv2.line(canvas, last_point, (int(hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].x * 640),
                                              int(hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].y * 480)),
                         draw_color, draw_thickness)
                last_point = (int(hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].x * 640),
                              int(hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].y * 480))
        else:
            # 重置上一个点的位置
            last_point = None

        # 如果食指和中指同时伸直并且在按钮上，则更改颜色或清空画布
        if not index_finger_extended and \
                hand_landmarks.landmark[mp_hands.HandLandmark.MIDDLE_FINGER_TIP].y < hand_landmarks.landmark[
            mp_hands.HandLandmark.INDEX_FINGER_TIP].y and \
                button_index != -1:
            if button_index == 0:
                # 黑色
                draw_color = (0, 0, 0)
            elif button_index == 1:
                # 红色
                draw_color = (0, 0, 255)
            elif button_index == 2:
                # 蓝色
                draw_color = (255, 0, 0)
            elif button_index == 3:
                # 黄色
                draw_color = (0, 255, 255)
            else:
                # 清空画布
                canvas = np.zeros((480, 640, 3), dtype=np.uint8)
    else:
        # 重置上一个点的位置
        last_point = None

    # 将画布和按钮绘制到帧上
    frame = cv2.rectangle(frame, (20, 20), (100, 100), (0, 0, 0), -1)
    frame = cv2.rectangle(frame, (20, 140), (100, 220), (0, 0, 255), -1)
    frame = cv2.rectangle(frame, (20, 260), (100, 340), (255, 0, 0), -1)
    frame = cv2.rectangle(frame, (20, 380), (100, 460), (0, 255, 255), -1)
    frame = cv2.putText(frame, "Clear", (25, 430), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Black", (25, 60), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Red", (25, 180), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Blue", (25, 300), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Yellow", (25, 420), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Hand Drawing with Color Selection and Clearing", (10, 20),
                        cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "By @YijunLiu", (10, 470), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Press 'q' to Quit", (450, 470), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5, (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.putText(frame, "Drawing with Color: " + str(draw_color), (150, 470), cv2.FONT_HERSHEY_SIMPLEX, 0.5,
                        (255, 255, 255), 1)
    frame = cv2.cvtColor(frame, cv2.COLOR_BGR2RGB)
    frame = np.hstack((frame, canvas))

    # 显示帧
    cv2.imshow("Hand Tracking and Drawing", frame)

    # 按下 'q' 键退出循环
    if cv2.waitKey(1) & 0xFF == ord('q'):
        break

# 释放摄像头和窗口
cap.release()
cv2.destroyAllWindows()

在这段代码中，我们首先读取摄像头帧，并将其调整大小和翻转。然后，我们将帧转换为RGB格式，并使用MediaPipe Hand Tracking模块进行手部检测。如果检测到手，则进行绘画操作。

在绘画操作中，我们首先检查食指是否伸直，如果是，则将当前位置连接到上一个位置，并更新上一个位置。如果食指不伸直，则重置上一个位置。

接下来，我们检查食指和中指是否同时伸直，并且是否在按钮上。如果是，则更改绘画颜色或清空画布。最后，我们将画布和按钮绘制到帧上，并将其显示在窗口中。

如果按下 'q' 键，则退出循环并释放摄像头和窗口。

完整代码如下：