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

  • 青海发现秦代石刻 定名“尕日塘秦刻石”

  • 2025年国家网络安全宣传周开幕

独家策划

推荐阅读
人工智能的浪潮正在席卷从科技到教育,乃至全社会的各个角落,中国教育界正在积极推动学习和应用人工智能,以便乘势站在时代前列。今年6月,中国工程院院士、华中科技大学校长尤政提出,人工智能和批判性思维结合形成DNA式的“双螺旋结构”,将有力推动创新。
2025-09-16 09:14
15日,在2025年国家网络安全宣传周主论坛上,《人工智能安全治理框架》2.0版正式发布。落实《全球人工智能治理倡议》,《人工智能安全治理框架》1.0版于2024年9月发布,受到国内外广泛关注。
2025-09-16 09:13
光明日报北京9月15日电 记者陈晨从农业农村部获悉,2025畜禽种业发展论坛14日在北京市平谷区举行。论坛发布了第三次全国畜禽遗传资源普查、濒危畜禽遗传资源保护成效、主要畜种分子身份证构建和遗传评估优秀种公畜等重大成果,举办了畜禽种业振兴成果展,26家单位现场推介新技术、新设备、新成果,72家单位进行专场展示。
2025-09-16 09:13
数智技术以及数智互联技术将推进青年间社会化协同与知识共享,可精准连接青年学习者,并形成跨地域的学习社群与项目协作组。总而言之,数智技术能够为青年群体参与终身学习创造良好条件,能够充分激发青年群体参与终身学习的动力,能够更好地帮助青年群体全面发展。
2025-09-16 09:12
作者:王 珩、程松泉,分别系浙江师范大学教师教育学院教授;浙江师范大学教师教育学院博士生  当前,全球教育正经历一场由人工智能技术驱动的深刻变革。唯有坚守育人初心,在伦理框架内审慎推进技术应用,才能让人工智能真正成为引领教育发展的引擎,而非解构教育本质的飓风。
2025-09-16 09:11
在合成生物学和气候变化应对领域有巨大潜力。
2025-09-16 09:11
走进展区,多款新潮文创让人爱不释手;戴上设备,苏轼笔下的诗词世界任人遨游;指尖轻点,三千年前的青铜器“触手可及”……一系列新产品、新服务、新场景在2025年中国国际服务贸易交易会文旅服务专题亮相,漫步其中,处处感受到科技与创意奔涌、文化和旅游融合的无限活力。
2025-09-15 09:54
在2025年中国国际服务贸易交易会上,一批品类丰富、兼具趣味与文化内涵的文创精品成为展会现场的“人气王”,引爆观展热潮。
2025-09-15 09:54
最大网络基础设施的建成有助于我国突破关键技术的“卡脖子”困境,形成自主可控的核心技术优势,建立起数字经济产业的第二创新生态。 (作者:戎 珂,系清华大学社会科学学院经济学研究所所长、长聘教授;田晓轩,系清华大学社会科学学院经济学研究所博士研究生)
2025-09-15 09:53
今年暑期,工厂游火爆出圈。参观名额秒空、门票收入可观、社交平台相关笔记有10多万条,工厂游俨然成了文旅界新宠。 工厂游等新型旅游业态,实现了工业与文旅的跨界融合,也为文旅经济的发展提供了新增长点。
2025-09-15 09:52
深夜,河南焦作多氟多新材料股份有限公司的实验室依旧灯火通明,总工程师闫春生还在带着团队忙碌。 2006年,多氟多打响了由传统氟化工向精细氟化工、新能源材料转型的战役,闫春生临危受命加入六氟磷酸锂研发团队。
2025-09-15 09:51
2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。2025年中国国际服务贸易交易会9月10日至9月14日在北京举办,众多科技产品亮相展区,吸引观众驻足参观。
2025-09-12 10:08
汽车排放被认为是气候变化的“元凶”之一,但学术界一直缺乏对城市道路碳排放进行精准刻画的工具。”借助全景AI模型,可实现二氧化碳排放源的精准提取,模型的平均精度超过93%、平均误差低于1.3ppm(ppm为百万分比浓度)。
2025-09-12 10:01
习近平总书记指出:“要把握人工智能发展趋势和规律,加紧制定完善相关法律法规、政策制度、应用规范、伦理准则,构建技术监测、风险预警、应急响应体系,确保人工智能安全、可靠、可控。人工智能系统的可靠性不能停留在统计意义上的“高概率正确”,而应追求在复杂、开放、动态环境下的“高置信可靠”。
2025-09-12 10:01
10日,2025世界顶尖科学家协会奖(以下简称“顶科协奖”)获奖者名单在上海公布。顶科协奖是2021年在上海发起创设、由红杉中国独家提供永久资金支持的面向全球科学家评选的科学大奖。
2025-09-12 09:59
全球规模最大恐龙蛋化石群——湖北十堰青龙山恐龙蛋化石群的埋藏时代,首次被科学家认定为距今约8600万年。专家考证,这是迄今全球分布最集中、规模最大、埋藏最好、原地出露最多、原址保存最好的恐龙蛋化石群。
2025-09-12 09:58
9月10日上午,在马来西亚吉隆坡召开的国际灌排委员会第七十六届国际执行理事会会议上,2025年(第十二批)世界灌溉工程遗产名录正式公布,我国申报的云南元阳哈尼梯田、江苏句容赤山湖灌溉工程、四川彭州湔江堰、北京门头沟永定河古渠灌溉工程全部成功入选。
2025-09-11 10:18
“十四五”以来,我们牢固树立和践行绿水青山就是金山银山的理念,全力当好自然资源“大管家”和美丽中国“守护者”,全面完成了“十四五”规划的目标任务,有效支撑了经济社会的高质量发展。
2025-09-11 09:57
未来,城市的画卷上,AI、物联网与大数据等现代科技将继续深化推广,但唯有始终以人的尺度丈量技术,以人文的关怀驾驭创新,方能使城市永葆文气的深度、人气的热度与烟火气的温度,让每座城市都在科技的守护中,找到生生不息的发展动能。
2025-09-11 09:52
北京大学的科研团队与合作者联合开发出一种全新的“高维超分辨成像”技术,成功实现了对活细胞内15种细胞器的同时成像与精准识别,为细胞生物学研究打开了一扇全新的大门。
2025-09-11 09:43
加载更多