基于单目摄像头的自主健身监测系统

• Published in: 浙江大学学报（理学版） Vol. 48; no. 5; pp. 521 - 530
• Main Authors: 余鹏, 刘兰, 蔡韵, 何煜, 张松海
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 清华大学 计算机科学与技术系,北京 100084 25.09.2021
• Subjects: 自主健身;虚拟健身教练;动作监测;人体关键点检测
• ISSN: 1008-9497
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-9497.2021.05.001

TP391.41; 随着在线健身资源的日益丰富,自主健身已成为新的运动趋势.然而由于缺少专业健身教练的动作指导与纠正,自主健身通常无法保障健身效果且容易造成运动损伤,因此需要对健身动作准确性进行实时监测.现有的健身监测设备往往依托大屏幕、深度摄像头或传感器等硬件,存在设备昂贵、安装不便、使用场景受限等问题,较难满足大众健身的需求.随着人体关键点检测技术的不断成熟,通过手机单目摄像头即可实现对人体姿态的识别,且有较高的准确度和速度,使得在手机端实现低成本、多场景的健身监测成为可能.基于以上背景,设计了三维场景下基于角度阈值的健身动作评估算法,依托于手机单目摄像头和3D人体关键点检测技术,实时检测用户健身动作是否标准并通过语音给出相应提示.同时,在安卓手机上实现了原型系统,通过一系列用户实验验证了系统的可用性与实时性,通过与近年相关工作的对比实验,验证了动作评估方法的准确性.结果表明,本文方法与系统被用户所认可,健身动作评估准确率较高、响应速度满足实时性要求.