再過半個月，來自世界各地的運動員將齊聚2022北京冬奧會賽場，檢驗在過去四年，又一個冬奧周期中的訓(xùn)練成果。除了苦練與汗水，如今，高科技也更加緊密地融入到賽訓(xùn)體系中。用AI賦能體育訓(xùn)練，由復(fù)旦大學(xué)工程與應(yīng)用技術(shù)研究院教授、智能機器人研究院常務(wù)副院長張立華團隊研發(fā)的智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)，就可以讓“智能化”教練親身指導(dǎo)，助你化身“冰雪精靈”！

“AI教練”如何指導(dǎo)運動員？

晶瑩冰場上，花樣滑冰的運動員們伴著旋律翩翩起舞，而張立華教授的視角卻不止于欣賞，長期從事人工智能、計算機視覺與智能感知相關(guān)研究的他，在運動員們舞動、旋轉(zhuǎn)的身影中，敏銳察覺了動作識別與檢測、運動分析與追蹤等AI技術(shù)應(yīng)用的可能性。

2019年2月，張立華團隊在首鋼訓(xùn)練基地同國家體育總局冬季運動管理中心聘請的高水平運動表現(xiàn)顧問克里斯汀?科林斯（Kristin Collins）女士進行了溝通，討論了智能輔助分析系統(tǒng)的實用價值，開展智能輔助分析系統(tǒng)的相關(guān)研發(fā)部署等工作。

團隊經(jīng)過近兩年的努力打造出智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)，采用基于人工智能計算機視覺算法對滑冰運動員的動作、姿態(tài)、速度等信息進行智能分析對比，從定性、定量再到定制化分析每個運動員的特點，提高科學(xué)化訓(xùn)練水平與效率，有效減輕教練員工作負荷，實現(xiàn)科學(xué)訓(xùn)練、有效提升運動員訓(xùn)練效果和競賽成績的目的。

“我們利用人工智能技術(shù)，可以分析冰上運動員的骨架、各關(guān)節(jié)的動作、姿勢，這叫運動目標的骨架節(jié)點識別和可視化?！睆埩⑷A介紹。

以往專業(yè)教練總是目不轉(zhuǎn)睛地注視著運動員，如今智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)卻讓高清攝像頭在場邊實時動態(tài)監(jiān)督運動員，通過運動目標跟蹤與軌跡可視化，在監(jiān)控屏幕上識別每位運動員身上的骨骼關(guān)鍵點以及運動軌跡，顯示出各類運動指標的統(tǒng)計信息?！岸痰浪倩?速度滑冰的運動軌跡、姿勢一目了然，從定性的教練員的分析，變成定量的科學(xué)分析手段?！?

對于花樣滑冰而言，評判標準更多，智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)通過三維骨架節(jié)點檢測與姿態(tài)估計，幫助運動員改善姿勢的規(guī)范度與美觀度。而運動目標3D模型可視化，則為花樣滑冰運動員旋轉(zhuǎn)計數(shù)這樣的技術(shù)分析提供了便捷。

上得冬奧賽場，亦能“飛入尋常百姓家”

張立華教授是土生土長的東北人，雖然沒有什么運動天賦，但對各項冰雪運動可是并不陌生。如今，他開發(fā)出的智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)，已在家鄉(xiāng)的吉林省體育局長春冰上訓(xùn)練基地搭建示范系統(tǒng)。

“你的擺臂幅度如果再小5厘米，就會減少一定阻力，速度和穩(wěn)定性也會再有所提升?！痹陂L春冰上訓(xùn)練基地，教練通過示范系統(tǒng)對運動員進行針對性指導(dǎo)，為運動員創(chuàng)佳績提供有力支持。

除了冰上運動，“AI教練”還能勝任體育運動項目，比如基于人工智能的計算機視覺算法對足球運動員也可以進行實時動態(tài)監(jiān)控與分析，讓“AI版的足球”不再是一場夢。

“咱們東北有挺多滑雪場，也有人提議先從各大滑雪場入手?！睆埩⑷A笑道。 張立華在美國的朋友，家里孩子們經(jīng)常參加冰球比賽，聽說張立華研發(fā)了一套智能冰上運動訓(xùn)練分析系統(tǒng)，非常驚喜，迫不及待地想要試用。張立華非常看好這項技術(shù)的未來前景，他相信這項復(fù)旦科技助力冬奧的成果，能在未來讓冰雪運動和各項體育運動的智慧化指導(dǎo)“飛入尋常百姓家”。

未來，張立華團隊將面向?qū)I(yè)和大眾運動項目開展比賽訓(xùn)練分析算法及應(yīng)用系統(tǒng)研究，根據(jù)現(xiàn)有基礎(chǔ)建設(shè)競技體育比賽訓(xùn)練智能分析平臺，實現(xiàn)訓(xùn)練輔助分析、比賽輔助裁判等智能化應(yīng)用，并建設(shè)示范性智能化體育比賽場館、大眾體育智能化示范設(shè)施，讓廣大群眾能夠在日常運動中感受“智能化”服務(wù)帶來的全新體驗。 “這項技術(shù)既服務(wù)于國家，體現(xiàn)中國冬奧的科技水平，也在將來服務(wù)于全民運動普及水平，發(fā)揮最大的價值?！睆埩⑷A堅定地說。