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

  • 成渝中线高铁全线完成架梁

  • 宁夏银川:行浸式演艺激活旅游消费新场景

独家策划

推荐阅读
在刚刚过去的“五一”假期,“科技游”成为了众多游客的选择。辽宁沈阳航空科技馆则以大量模拟试飞游戏,让孩子们在玩乐中感知复杂的航空技术原理。当技术赋能的展陈体验成为标配,制度与运营模式的创新则为科技馆开辟了新的增长空间。
2026-05-06 09:13
光明日报西安5月5日电 记者李洁、张哲浩5日从中国科学院地球环境研究所获悉,该所联合国内外多家科研机构进行系统研究,提出土壤温度变化是东亚新石器时代粟作农业时空演化的重要调控因素。
2026-05-06 09:10
”日前,中国科学院院士、国家卫生健康委副主任曾益新在“高原重大心肺脑疾病预警关键技术与防治策略研究”项目启动会上表示。曾益新表示,该项目聚焦发病机制、易感人群识别、精准干预、治疗方案四大核心方向,其中发病机制研究是所有工作的基础。
2026-05-06 09:09
为此研究团队开发出纳米高熵陶瓷涂层,集防结焦、耐高温腐蚀、高导热于一体,还能降低煤耗。基于光谱学科基础,研究团队把“吸热”的思路反过来,开发了辐射制冷涂层。以吸热器表面的高温太阳能吸热材料为例,这种关键光学材料一旦断供,国内光热电站将陷入被动。
2026-05-06 09:08
联合国教科文组织5日发布《量子时刻:国际量子科学技术年成果全球报告》,首次对2025年国际量子科学技术年进行了全面评估。
2026-05-06 09:01
董耀会的理想是在全国的长城沿线开发出一万个村,把长城沿线的优质农产品卖到世界各地。
2026-05-02 08:15
习近平总书记强调,要以更大力度、更实举措加强基础研究,提升我国原始创新能力,进一步打牢科技强国建设根基。
2026-05-01 18:40
加强基础研究,建设科技强国的必由之路。
2026-04-30 16:22
“AI投毒”“控评”“互踩”“人肉”“开盒”“算法黑箱”……AI时代,面对这些媒介乱象,该如何约束?
2026-04-30 09:02
近日,国家市场监管总局与教育部联合发布全国首批“专业与标准化教育融合试点单位”名单,位于江苏苏州太仓市的苏州健雄职业技术学院入选。如今,苏州健雄职业技术学院立足太仓“德企之乡”的实际需求,建校20余年来为太仓560余家德企直接输送技能人才或提供相关培训。
2026-04-30 08:59
西出世界屋脊,东汇百川入海,长江绵延6300多公里,滋养了源远流长的中华文明,哺育着勤劳勇敢的中华儿女。“各民主党派中央、无党派人士积极开展长江生态环境保护民主监督,立足实际,各展优长,推动中共中央有关决策部署落实到位。
2026-04-30 08:56
“刚出厂的机器人如同懵懂孩童,需要在数据喂养与场景训练中不断成长。”  他告诉记者,目前训练场的训练内容覆盖现代农业、工业制造、医疗康养等6大领域,精准对接12大产业、27个应用场景。
2026-04-30 08:55
2025年度全国十大考古新发现29日在北京揭晓,吉林东部长白山旧石器时代遗址群、河南新郑裴李岗遗址、河北宣化郑家沟遗址、甘肃庆阳南佐遗址、山西昔阳钟村遗址、河南郑州商城遗址、陕西富平长春遗址、山东青岛琅琊台遗址、浙江绍兴越国都城和汉六朝会稽郡遗址、宁夏贺兰苏峪口瓷窑址上榜。
2026-04-30 08:54
2010年,舒易来获得赴美国哈佛大学麻省眼耳医院联合培养的机会,在该院陈正一教授课题组继续开展耳聋治疗研究。2014年,舒易来带着最前沿的基因编辑理念回到复旦大学附属眼耳鼻喉科医院,继续探索耳聋治疗的新方法。
2026-04-29 10:43
一张4厘米见方、6微米厚的薄膜贴附于大脑功能区表面的硬脑膜外,就能采集到大脑信号。“北脑一号”已在研究者发起的临床研究中完成7例患者植入手术,器械在人体内累计工作时长超4.5万小时,初步验证产品的安全有效性。
2026-04-29 10:38
生物医药基础科研水平大幅提升。据统计,2023年,中国学者在生物医药领域三家全球顶尖学术刊物《细胞》《自然》《科学》发表的文章数量,跃升至全球第二,仅次于美国。在评选出的“2024年医疗界十大临床突破”中,有四项来自中国。
2026-04-29 10:33
乘坐自动扶梯时,很多人有“左行右立”的习惯:右侧站立,左侧留给赶路行人。可如果“左行”撞到了“右立”,还造成了一定损失,要担责吗?近期,上海铁路运输法院审结了一起相关案件。
2026-04-29 10:27
4月27日,农业法修订草案提交十四届全国人大常委会第二十二次会议审议。为突出耕地等农业资源保护和农业绿色发展,草案将现行农业法第八章“农业资源与农业环境保护”分为“土地等农业资源保护”“农业绿色发展”两章。
2026-04-29 10:13
教育部今天(28日)发布《普通高等学校本科专业目录(2026年)》,共新增38种普通高校本科新专业。本次获批申办高校可纳入2026年高考招生。
2026-04-28 11:22
目前,本科专业目录共涵盖13个门类、92个专业类、883种专业。
2026-04-28 11:20
加载更多