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基于深度学习的竞技体育运动表现视频分析研究进展

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西安体育学院学报 2023年第6期40卷 657-669页

作者：职国宇李瑞杰宋业猛冯加付西安体育学院研究生部西安710068 西安体育学院运动休闲学院西安710068

随着人工智能技术的发展,深度学习在体育领域的研究与应用也在逐渐增多。将人工智能技术应用于竞技体育运动视频分析,既是国内外理论研究关注的热点,也是促进竞技体育高质量发展的有效手段。通过Google Scholar、中国知网、Web of Scie... 详细信息

随着人工智能技术的发展,深度学习在体育领域的研究与应用也在逐渐增多。将人工智能技术应用于竞技体育运动视频分析,既是国内外理论研究关注的热点,也是促进竞技体育高质量发展的有效手段。通过Google Scholar、中国知网、Web of Science及SPORTDiscus数据库检索文献,并进行系统的整理与分析,回顾近10年来国内外基于深度学习的运动表现视频分析技术研究,包括深度学习算法、计算机视觉等在体育分析领域的应用现状,揭示深度学习在运动分析领域的潜在应用,探索深度学习作为分析体育运动的工具的潜力。目前在运动员及球跟踪、动作行为分析和表现评价方面,基于深度学习的分析方法已经表现出了良好的性能,未来拥有着巨大的发展潜力。

关键词：人工智能深度学习运动视频运动表现行为识别

蚯蚓直线运动的三轴地面反作用力:测量、分析和对机器人建模的影响

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Acta Mechanica Sinica 2024年第2期40卷 1-14页

作者：方虹斌师瑞徐鉴 Institute of AI and Robotics State Key Laboratory of Medical NeurobiologyMOE Engineering Research Center of AI&RoboticsFudan UniversityShanghai200433China

蚯蚓在狭窄受限环境中具有良好的移动性,但其在运动过程中与地面的三轴反作用力还未被深入研究.本文探讨了蚯蚓在直线运动过程中的三轴地反力特征及其对机器人建模的影响.具体地,本研究设计了一个基于应变片的三轴微型测力板来测量蚯蚓(... 详细信息

蚯蚓在狭窄受限环境中具有良好的移动性,但其在运动过程中与地面的三轴反作用力还未被深入研究.本文探讨了蚯蚓在直线运动过程中的三轴地反力特征及其对机器人建模的影响.具体地,本研究设计了一个基于应变片的三轴微型测力板来测量蚯蚓(P.guillelmi)在直线运动时的三轴地反力.通过建立地反力的时间历程与运动视频的对应关系,将蚯蚓的周期性运动划分为三个阶段,并从蚯蚓身体变形的角度解析了地反力在三个阶段的力学特征.本研究还对蚯蚓的地反力特征进行了统计分析,并建立了蚯蚓直线运动过程的阻力系数模型.以此为基础,本文还提出了与机器人节段/单元变形相关的阻力系数模型,为离散型和连续型仿蚯蚓机器人的动力学建模提供基础.本研究首次对蚯蚓运动过程中的mN级三轴地反力进行了测量、分析和建模,研究结果对蚯蚓运动生物力学、仿蚯蚓移动机器人设计和机器人-环境接触界面调控等具有重要的指导意义.

关键词：移动机器人直线运动运动视频运动生物力学应变片周期性运动环境接触界面调控

目视挂图联合同步运动视频在糖尿病出院患者运动管理中的应用

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中文科技期刊数据库（全文版）医药卫生 2022年第10期 17-20页

作者：杨纯黔南布依族苗族自治州人民医院贵州黔南558000

探究、分析目视挂图联合同步运动视频在糖尿病出院患者运动管理中的应用。方法将2022.8-2022.11月期间收治的100例糖尿病患者为研究对象,对其进行分组试验,对比最终的护理成效。结果观察组各方面护理成效均优于对照组(P<0.05)。结论 ... 详细信息

探究、分析目视挂图联合同步运动视频在糖尿病出院患者运动管理中的应用。方法将2022.8-2022.11月期间收治的100例糖尿病患者为研究对象,对其进行分组试验,对比最终的护理成效。结果观察组各方面护理成效均优于对照组(P运动视频来进行护理,其成效显著,有利于提高自己对疾病及身体的自我管理能力。

关键词：目视挂图联合运动视频糖尿病患者运动管理

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运动视频图像边缘特征自适应识别仿真

计算机仿真 2019年第7期36卷 389-392页

作者：杨花雨王艳丽商丘工学院信息与电子工程学院

运动视频图像边缘特征的自适应识别,在提高图像利用率方面的意义重大。在对运动视频图像边缘特征进行识别时,需对图像的灰度值进行计算,确定视频图像的离散系数。传统方法主要根据图像的特征向量进行分析,导致出现图像特征识别效果差和... 详细信息

运动视频图像边缘特征的自适应识别,在提高图像利用率方面的意义重大。在对运动视频图像边缘特征进行识别时,需对图像的灰度值进行计算,确定视频图像的离散系数。传统方法主要根据图像的特征向量进行分析,导致出现图像特征识别效果差和识别错误率高的问题,提出基于赋时矩阵的运动视频图像特征识别方法。根据运动视频图像的RGB颜色空间,计算视频图像平均矢量值和矢量距离,利用图像的特征向量和权向量分析运动视频图像的线性函数,并统计运动视频图像的类别,根据运动视频图像的决策规则来对图像进行决策分类和分割,在此基础上引入图像的局部离散系数,得到运动视频图像的离散矩阵,计算图像的灰度值和动态阈值,并对图像边缘特征进行归一化处理,完成对运动视频图像局部边缘特征的自适应识别。仿真结果表明,提出方法对运动视频图像边缘特征的识别效果好,并且图像特征识别的错误率低。

关键词：运动视频图像边缘特征自适应识别

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运动视频中训练参数自适应提取系统设计

现代电子技术 2018年第15期41卷 56-60页

作者：林竞赣南师范大学江西赣州341000

针对当前运动视频中训练参数自适应提取存在对运动视频中目标识别不准确,导致训练参数提取的准确度不高,提取速度慢等问题,提出一种基于自定义外设的运动视频中训练参数自适应提取系统设计方法。通过对运动视频中训练参数自适应提取系... 详细信息

针对当前运动视频中训练参数自适应提取存在对运动视频中目标识别不准确,导致训练参数提取的准确度不高,提取速度慢等问题,提出一种基于自定义外设的运动视频中训练参数自适应提取系统设计方法。通过对运动视频中训练参数自适应提取系统硬件平台的选型,利用自定义外设的方法确定运动视频中训练参数自适应提取系统硬件平台构建方案,实现系统整体框架设计。确定框架中每一模块的功能,并对系统框架中自定义IP核以及XPS软件中IP核进行设计分析,提高提取的准确性,降低提取误差。为保证提取的质量,还需要建立运动视频中目标对象所处的三维空间坐标系,以及图像二维坐标系,实现运动视频中目标的坐标系变换。建立运动视频影像全局运动坐标系模型,提高提取的速度,从而确定运动视频中训练参数自适应提取的目标函数,根据目标函数,实现运动视频中目标的识别,从而完成运动视频中训练参数自适应提取。实验结果表明,所提方法能够准确地对运动视频中的目标进行识别,降低了训练参数提取的误差,且提取速度较快。

关键词：运动视频训练参数自适应系统参数提取系统设计目标识别

局部背景边缘干扰下运动视频完整轮廓检测方法

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沈阳工业大学学报 2018年第5期40卷 535-540页

作者：安永志内蒙古农业大学体育教学部呼和浩特010018

针对传统相邻帧差算法在对轮廓检测过程中无法有效解决局部背景边缘干扰的问题,提出基于高速并行细化算法的运动视频完整轮廓检测方法.基于Sobel算子对运动视频轮廓进行粗检测,通过形态学后处理对粗检测获取的运动视频目标轮廓进行腐蚀... 详细信息

针对传统相邻帧差算法在对轮廓检测过程中无法有效解决局部背景边缘干扰的问题,提出基于高速并行细化算法的运动视频完整轮廓检测方法.基于Sobel算子对运动视频轮廓进行粗检测,通过形态学后处理对粗检测获取的运动视频目标轮廓进行腐蚀运算,过滤其中的噪声,使图像边缘向内紧缩;采用两次膨胀处理恢复并增强运动视频目标图像的连通区域,引入高速并行细化算法对图像进行细化处理,采集图像骨架,并获取线条平滑的完整运动视频目标轮廓图像.结果表明,所提方法检测出的运动视频目标轮廓更为完整、清晰,并且检测效率高.

关键词：局部背景边缘干扰运动视频完整轮廓检测精提取细化膨胀处理

基于Fisher矢量编码的运动视频自动评分技术

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计算机应用研究 2018年第10期35卷 3138-3141页

作者：石念峰张平王国强洛阳理工学院河南洛阳471023 南昆士兰大学河南科技大学河南洛阳471023

传统基于计算机视觉特征的人体运动分析和动作评分技术对局部人体运动特征判别性不强,导致对相似人体动作的类内差异不敏感,自动评分准确率低。提出一种局部时空保持的单目运动视频人体动作特征Fisher矢量(FV)编码方法和自动评分技术。... 详细信息

传统基于计算机视觉特征的人体运动分析和动作评分技术对局部人体运动特征判别性不强,导致对相似人体动作的类内差异不敏感,自动评分准确率低。提出一种局部时空保持的单目运动视频人体动作特征Fisher矢量(FV)编码方法和自动评分技术。首先提取梯度方向直方图(HOG)和光流直方图(HOF)描述运动视频中人体动作姿态和运动特征,实施2归一化和基于主成分分析的数据降维后获得具有判别性的人体动作特征矢量;然后利用时空金字塔方法在FV编码中嵌入时空特征,提高对动作正确性和协调性的判别能力;最后通过建立不同动作分类的线性模型确定动作评分。在健美操动作自动评分数据集上的实验表明,所提算法的敏感性和特异性约为94.4%和71.4%,与专家评分的中位数平均误差为7.0%,适用于在线体育教学和普通运动训练中基于单目运动视频的动作完成质量评价。

关键词： Fisher矢量运动视频时空特征高斯混合模型运动评分动作完成质量

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时空特征局部保持的运动视频关键帧提取

计算机应用 2017年第9期37卷 2605-2609页

作者：石念峰侯小静张平洛阳理工学院计算机与信息工程学院河南洛阳471023 河南科技大学数学与统计学院河南洛阳471023

为提高运动视频关键帧的运动表达能力和压缩率,提出柔性姿态估计和时空特征嵌入结合的运动视频关键帧提取技术。首先,利用人体动作的时间连续性保持建立具有时间约束限制的柔性部件铰接人体(ST-FMP)模型,通过非确定性人体部位动作连续... 详细信息

为提高运动视频关键帧的运动表达能力和压缩率,提出柔性姿态估计和时空特征嵌入结合的运动视频关键帧提取技术。首先,利用人体动作的时间连续性保持建立具有时间约束限制的柔性部件铰接人体(ST-FMP)模型,通过非确定性人体部位动作连续性约束,采用N-best算法估计单帧图像中的人体姿态参数;接着,采用人体部位的相对位置和运动方向描述人体运动特征,通过拉普拉斯分值法实施数据降维,获得局部拓扑结构表达能力强的判别性人体运动特征向量;最后,采用迭代自组织数据分析技术(ISODATA)算法动态地确定关键帧。在健美操动作视频关键帧提取实验中,ST-FMP模型将柔性混合铰接人体模型(FMP)的非确定性人体部位的识别准确率提高约15个百分点,取得了81%的关键帧提取准确率,优于KFE和运动块的关键帧算法。所提算法对人体运动特征和人体姿态敏感,适用于运动视频批注审阅。

关键词：关键帧提取运动视频姿态估计柔性混合铰接人体模型特征选择

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姿态估计和跟踪结合的运动视频关键帧提取

电视技术 2017年第4期41卷 37-46页

作者：石念峰侯小静张平孙西铭洛阳理工学院计算机与信息工程学院河南洛阳471023 南昆士兰大学河南科技大学数学与统计学院河南洛阳471023

提出姿态估计和特定部位跟踪相结合的动作视频关键帧提取算法。首先利用非确定人体部位的时间连续性保持提高基于柔性部件铰接人体模型的单帧图像人体姿态估计准确率,通过实施数据降维得到局部拓扑结构表达能力强的判别性运动特征向量,... 详细信息

提出姿态估计和特定部位跟踪相结合的动作视频关键帧提取算法。首先利用非确定人体部位的时间连续性保持提高基于柔性部件铰接人体模型的单帧图像人体姿态估计准确率,通过实施数据降维得到局部拓扑结构表达能力强的判别性运动特征向量,采用极值判定原理确定候选关键帧集合。然后利用ISODATA动态聚类算法,通过初始聚类中心优化、基于语义的关键帧集合增强等策略确定关键帧。实验表明文中算法具有较高的关键帧提取准确率和召回率,支持基于语义的关键帧提取。提取的视频关键帧可以用于运动视频压缩和批注审阅。

关键词：关键帧提取运动视频姿态估计拉普拉斯降维特征选择 ISODATA