点击右上角微信好友

朋友圈

请使用浏览器分享功能进行分享

正在阅读:备战冬奥 人工智能技术大显身手
首页> 科技频道> 综合新闻 > 正文

备战冬奥 人工智能技术大显身手

来源:科技日报2021-09-14 09:09

调查问题加载中,请稍候。
若长时间无响应,请刷新本页面

  在8月初举行的东京奥运会女子投掷项目比赛中,中国选手巩立姣和刘诗颖发挥出色,分获铅球和标枪金牌。巩立姣更以20米58创造了个人最好成绩,也为中国队赢得奥运会田赛项目首枚金牌。

  赛后,中国田径协会发来感谢信,感谢北京体育大学用科技手段为中国投掷运动员在技术环节上找到了实现自我突破的“关键一招”。

  “我们用人工智能技术对运动员的动作技术进行分析,提出改进建议,以科技手段助运动员一臂之力。”北京体育大学运动与健康研究院院长刘卉教授说。记者采访了解到,这项在东京奥运会崭露头角的技术系统,目前也正在为积极备战北京冬奥会的中国运动员不断改进升级提供服务。

  突破传统动作捕捉方法局限

  用生物力学方法研究人体运动,需要对所做动作进行定量分析,基础前提离不开数据。

  快速高质量地获得运动员动作技术数据,是当前急需攻克的一项关键瓶颈。传统动作捕捉技术,要么需要在人体固定反光标记点或惯性传感器,要么需要人工识别人体关节点。

  “前者不能在比赛中使用,后者则因为工作量大、耗时长、重复性差,严重影响动作技术分析的反馈速度和可靠性,限制了生物力学在助力竞技体育中的应用。”刘卉解释道。

  如何破困局?刘卉团队利用基于深度学习原理的人工智能技术,建立神经网络模型,实现对动作视频中人体关节点的计算机自动识别,进而建立起适用于竞技体育和一般生物力学研究的计算机系统——无反光点人体运动自动捕捉人工智能系统。

  作为科技冬奥重点专项“冬季项目运动员专项能力特征和科学选材关键技术研究”课题负责人,刘卉告诉科技日报记者,该系统已应用在国家速度滑冰和越野滑雪项目的训练中,获得超过8000人次的赛时动作技术数据,使机器深度学习越发“得心应手”,对于滑冰与滑雪运动员的动作捕捉与技术分析,既能精准到具体细节,又能快速反馈分析结果。

  多项算法技术确保自动识别快速准确

  研究中,刘卉团队发现,运动视频自动解析至少需要解决“跟得住”“识别准”“精度高”3个问题。

  运动现场拍摄视频,画面环境复杂多样。课题组在常用的运动人体跟踪算法中结合了光流跟踪技术,即通过动作量的多少、动作幅度的大小来准确锁定主ID(身份人物),有效规避快速运动造成的影像模糊,减小复杂背景等因素干扰,确保能够“跟得住”。

  同时,对大量已标记的训练数据进行机器学习,利用计算机系统形成神经网络,可识别不同运动姿态的人体关节点,达到“识别准”。

  此外,该系统具有对每一帧图像的关节点进行独立计算的功能。如何减小独立计算时关节点位置的随机误差?刘卉介绍,运用算法增加对连续运动的时间约束,即识别出各个关节点的高频误差并把它排除掉,以此修正关节点位置坐标,最终获得高精度计算结果。

  “从2019年起,经过数个版本的迭代升级,该系统已能快速准确地自动识别运动视频中的人体关节点,对旋转、翻滚等人体动作也能进行比较好的自动识别。”刘卉说,系统合成并输出所有识别点的三维坐标,支持多视频批量自动解析与指标计算。

  刘卉告诉科技日报记者,如果系统采用的是工业录像机,数据的传输与处理往往在1—3分钟就可完成。“这将对技巧类运动员深刻体验竞技状态、掌握技术要领起到至关重要的作用。”她说。

  高空动作捕捉不再是难事

  据了解,这一系统还提供多种空间三维标定方案,可解决大范围、高空动作的数据采集问题。

  这是多大范围?刘卉表示,纵横20—30米的空间范围都可覆盖。尤其是针对跳台滑雪空中技巧类的项目,能够为教练员很难用肉眼识别的技术细节找寻改进的空间。

  目前,该系统已被用于钢架雪车、花样滑冰、跳台滑雪等项目的国家队备战训练工作,将为运动员备战北京冬奥会提供重要科技支撑。(何 亮 付丽丽)

[ 责编:蔡琳 ]
阅读剩余全文(

相关阅读

您此时的心情

光明云投
新闻表情排行 /
  • 开心
     
    0
  • 难过
     
    0
  • 点赞
     
    0
  • 飘过
     
    0

视觉焦点

  • 一册繁花 满目春色

  • 新疆多地降温降雪

独家策划

推荐阅读
“十五五”时期,香港要主动参与国家战略布局,将自身的国际化优势、专业服务优势与国家的发展需求精准对接,为实现更高水平的开放合作贡献香港力量。在科研方面,香港科研基础扎实,有实力承担国家重大科研任务;香港科学家对参与国家科技计划、推动国家科技创新怀有很高的热情和积极性。
2026-03-12 10:30
心脑血管疾病已成为威胁我国人民生命健康的“头号杀手”。与此同时,心脑血管疾病发病及致残、致死呈现出明显的年轻化趋势,疾病负担持续加重,对我国推进健康中国建设、实现全民健康目标构成了挑战。
2026-03-12 10:30
对此,应该充分发掘当地的生态价值和文化价值,探索因地制宜的保护路径,保留浓郁“农味”与“地方味”,让古老农耕智慧、生态智慧在当代生活中延续生机、展现活力。这样不仅有助于实现农文旅融合发展,还能给我们的子孙后代保留良好的生态环境和生态景观,接续传承好丰厚灿烂的生态文化。
2026-03-12 10:30
今年政府工作报告提出,深化拓展“人工智能+”,促进新一代智能终端和智能体加快推广,推动重点行业领域人工智能商业化规模化应用,培育智能原生新业态新模式。张壮代表说,在竞逐人工智能创新的赛道上,柳州加速布局。
2026-03-12 10:30
记者詹媛11日从中国科技馆了解到,我国的科普大篷车项目自2000年启动实施以来,以“科普轻骑兵”的方式活跃在祖国大江南北,将前沿科技动态、趣味互动展品、优质科教资源送到基层公众身边。
2026-03-12 10:30
“龙虾”智能体通过整合调用通信软件和大语言模型,在用户本地电脑自主执行文件管理、邮件收发、数据处理等复杂任务。”魏亮说,有关方面也会持续做好安全监测,如发现相关安全风险将及时预警,为用户安全使用提供必要的技术支持。
2026-03-11 09:36
作为人类的“第二大脑”,AI for Science正在全球范围内引发科研范式的深刻变革,也成为全国两会期间代表委员关注的话题。3月7日,在全国政协十四届四次会议第二次全体会议上,全国政协委员、中国科学院院士周志华发言建议,以人工智能引领科研范式变革。
2026-03-11 09:36
全国政协委员、中国科学院院士、南京大学副校长周志华在接受光明网记者采访。
2026-03-11 07:00
以医工交叉+成果转化为抓手,凭借硬核科创成果精准攻坚,同时高标准建设国家药监局监管科学创新基地,为产业发展提供标准与工具支撑。
2026-03-11 09:33
作者:余有成 张立华 吴 飞(分别系中国人工智能学会副秘书长;复旦大学智能机器人研究院常务副院长、特聘教授;我国的独特优势,在于探索出一条“软件定义算力、算法驱动效能、人工智能+赋能场景”的创新路径。
2026-03-11 09:32
具体而言,在种植与流通环节,中药农业面临良种普及率不高、生产种植分散、标准化程度偏低等现实问题。可制定国家统筹的野生资源抚育与替代技术攻关清单,利用大数据监测价格与供给波动,增强产业链供应链韧性。
2026-03-11 09:31
光明日报北京3月10日电 记者张晓华从中国航天科技集团获悉,目前中国探月工程四期正稳步推进,2026年将研制发射嫦娥七号探测器,首次奔赴月球南极,寻找水冰存在的证据。中国航天科技集团五院研究员孙泽洲表示,在行星探测方面,未来我国还将发射天问三号和天问四号。
2026-03-11 09:30
当前全球人工智能竞争日趋白热化,大模型手机助手成为智能终端领域的核心竞逐赛道。建议以技术协同创新为核心、以产学研深度融合为支撑、以包容审慎监管为保障,筑牢自身核心优势,抢抓大模型手机助手产业窗口期。
2026-03-10 09:57
近日,由蓝箭航天研制的220吨级液氧甲烷全流量补燃循环发动机“蓝焱”完成整机全系统长程试车,标志着我国在大推力高性能液体火箭发动机领域持续取得突破性进展。
2026-03-10 09:30
从空天地一体化网络到通信、感知与人工智能深度融合,6G被视为重塑全球数字信息基础设施格局的重要技术底座。
2026-03-10 09:29
我国目前农业科技进步贡献率已经超过64%,农作物良种覆盖率超过96%,农作物耕种收综合机械化率达到76.7%,“农业现代化建设迈上了一个新台阶”。
2026-03-10 09:27
全国两会期间,“养龙虾”的话题登上热搜。全国人大代表、中国工程院院士高文说:“现在大家急得不得了,生怕没有养上‘龙虾’。”
2026-03-10 09:26
从实验室的“青苹果”到产业端的“金苹果”,距离有多远?2026年全国两会期间,两位代表分享了他们的探索实践。
2026-03-09 09:46
加快科技自立自强,既是破解产业升级瓶颈的重要支撑,也是抢占未来产业新赛道、培育新质生产力的关键依托。
2026-03-09 09:45
在全国两会会场,记者见到了贵州省六盘水市水城区农业农村局农业综合开发中心主任杨恩兰代表,聊起了她来京前的“田间故事”。
2026-03-09 09:44
加载更多