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本文转自:沈阳日报
高速滑行、翻转、落地的视频中,运动员身上布满了一个个绿色光标,身体四周的红色框架不断变化……1月19日,记者采访了东北大学理学院杨连平教授团队,该团队所研发的“高速运动光学视频采集分析系统”是“科技冬奥”研发项目之一,该系统已经开始为中国自由式滑雪空中技巧队服务,为运动员训练提供精准数据分析支持。
眼睛高速摄像机高质量拍摄
研发团队向记者展示了该系统拍摄的自由式滑雪空中技巧国家队队员训练的视频,滑行全过程,运动员的头、肩、腰、膝、手肘、脚踝等关键部位都会显示出绿色光标。杨连平介绍说:“视频都是由高速摄像机拍摄,这些绿色光标是人体的关键部位,通过光标之间距离的变化来测算人体翻转速度、角度等数据。”
该套系统中,高速摄像机相当于眼睛,眼睛捕捉的数据是否准确,对最后的数据分析至关重要。杨连平说:“这套系统的基本摄像机数量是六个,拍摄时摆放在跳台两侧。理论上,摄像机越多,收集数据越准确。我们可以根据训练需要,增加摄像机数量,或者让所有摄像机集中拍摄某一技术环节,这样更有针对性。”
谈到光学视频采集分析系统的优势,杨连平表示,视频采集相比传感器等其他方法更便捷。比赛中,运动员不允许穿戴传感器,实战中的数据无法通过传感器来掌握。而在一些级别不是很高的热身赛中,光学视频系统的摄像机完全可以在不影响运动员比赛情况下进行拍摄,所以,光学系统实用性更强。
大脑准确分析全程动作数据
有了“好眼神”,系统必须有一个“超强大脑”,而这套高速运动光学视频采集分析系统的核心正是该团队研发的分析软件。据杨连平介绍:“团队之前设计过光学分析系统,但涉及体育领域还是第一次。年,我们就开始为科技冬奥进行攻关,难点是雪场相比室内环境要复杂很多,而且运动员在空中高速翻滚的关键基础数据测量非常复杂。”
为了能准确掌握针对自由式滑雪空中技巧运动项目的基础三维数据,科研团队经过将近两年的研究,通过寻找人体姿态轨迹关键点,找到了数据自检方法,最终成功开发出准确率很高的软件系统。
杨连平说:“因为摄像机需要在距离运动员30米以上的距离条件下进行拍摄,所以系统必须要实现远距离拍摄情况下数据准确分析,在这方面,我们做了很多实验。”
未来应用其他体育项目前景广阔
从去年夏季训练开始,该系统为自由式滑雪空中技巧队服务,为冬奥健儿提高训练效率和质量提供帮助。特别是光学视频采集分析系统和传感器分析系统结合使用,让国家队教练组对队员动作姿态有了更精准的把握。
接下来,该系统将使用于U型槽滑雪项目。杨连平表示:“这套系统完全可以用在更多的体育项目中。冬季项目的视频拍摄环境相比短跑、跳高、跳远、体操要复杂很多,该系统如果能安放在田径场和体育馆内,对夏季项目进行拍摄分析,完全能提供非常精准的数据。”
除了为专业运动队服务,该套系统未来在业余体育爱好者中也有广阔的运用空间,可以帮助运动达人们进行精准动作分析,助力全民健身。
沈阳日报、沈报全媒体高级记者马骋/文
张文魁/摄
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