Умное зеркало для улучшения фитнес-тренировок

В последние годы инженеры и ученые-компьютерщики создали широкий спектр гаджетов, которые могут улучшить результаты фитнес-тренировок: смарт-часы, фитнес-трекеры, наушники с защитой от пота, умное домашнее оборудование для тренажерного зала и приложения для смартфонов. Новые современные вычислительные модели, особенно алгоритмы глубокого обучения, могут улучшить эти инструменты так, чтобы они могли удовлетворять потребности отдельных пользователей.

Исследователи из Университета Брешии в Италии недавно разработали систему компьютерного зрения для умного зеркала, которое может повысить эффективность фитнес-тренировок как дома, так и в спортзале. Эта система основана на алгоритме глубокого обучения, который распознаёт человеческие жесты в видеозаписях.

«Наш коммерческий партнер ABHorizon изобрел концепт продукта, который может направлять и обучать вас во время ваших персональных тренировок по фитнесу», — сказал Бернардо Ланца, один из исследователей. «Это устройство может показать вам лучший способ тренировки в зависимости от ваших конкретных потребностей. Для дальнейшей разработки этого устройства нам нужно изучить жизнеспособность интегрированной системы зрения для оценки упражнений».

Недорогая система компьютерного зрения использует алгоритм скелетизации (то есть алгоритм глубокого обучения, который может получать скелеты из изображений), работающий на встроенном устройстве Nvidia Jetson Nano с двумя камерами типа «рыбий глаз». В рамках своего исследования исследователи обучили эту систему обрабатывать и обнаруживать движения человека на видеозаписях, снятых двумя камерами.

В одном из своих предыдущих исследований исследователи представили дизайн программного обеспечения, которое можно было бы использовать для создания всеобъемлющего прототипа интеллектуального зеркала для фитнеса, задуманного AB-Horizon. Их цель состояла в том, чтобы создать устройство с высокой производительностью и низким энергопотреблением.

«Главное преимущество нашей системы — отсутствие объектов, контактирующих с пользователем», — пояснил Ланца. «С помощью камер и приложений ИИ мы понимаем и оцениваем движения тела, выявляем ошибки осанки и анализируем простые фитнес-упражнения. В настоящее время наш системный анализ основан на простых переменных тела (угол локтя, положение рук...), но мы работаем над улучшением оценки».

Умное зеркало, которое Ланца и его коллеги помогают разработать, в идеале могло бы оценивать фитнес-упражнения так же, как персональные тренеры-люди, или даже более комплексно. Например, это может позволить пользователям вести подсчет повторений, которые они выполняют для определенных упражнений, а также обнаруживать основные движения (например, тягу, сгибание, вращение и т. д.) различных частей тела.

Вся информация, связанная с фитнесом, обнаруженная и рассчитанная зеркалом, отображается на нем, изменяясь в режиме реального времени, так что пользователи могут отслеживать ее во время тренировок.

Исследователи обнаружили, что с хорошо разработанным и откалиброванным программным обеспечением их недорогая система технического зрения может предоставлять ценные данные, связанные с фитнесом, пока пользователи выполняют простые фитнес-упражнения. При интеграции в интеллектуальное зеркало, созданное AB-Horizon, новая система может значительно помочь пользователям, которые тренируются без присмотра тренера как дома, так и в спортзале.

Комментарии: