AI分析肢體動作 減低遇溺改善運動姿勢

香港大學運動人工智能實驗室
HKUIT團隊(左至右): 香港大學運動人工智能實驗室總監霍偉棟、行政總裁
陳穎賢、首席技術總監張宝亨、硏究員薛子安

眾創時代

人工智能(AI)技術最常應用於語音分析、影像或人面辨識,近年亦發展至人體動作分析。由香港大學學者及畢業生成立的初創企業Hong Kong Univisual Intelligent Technology (HKUIT),利用AI丶電腦視覺(computer vision)及人體姿勢分析(pose estimation)等技術,分析游泳、瑜珈等健身運動的姿勢,從而協助偵測遇溺者及改善運動姿勢。

HKUIT的創立源於一份針對人類運動時肢體動作分析的畢業論文,相繼獲得新加坡一項創科活動的最具創意獎丶數碼港創意微型基金的種子基金,以及創新科技署「大學科技初創企業資助計劃」的資助,並透過港大技術轉移處將研發成果商品化,在2019年正式開業。

香港大學運動人工智能實驗室總監及HKUIT聯合創辦人霍偉棟表示,AI下一浪的發展將與人體動作分析有關,可塑性高且應用場面廣泛,由運動、安全、復康醫療以至教育,在多個行業有無窮的發展潛力。

HKUIT
游泳安全及泳姿分析系統便攜版

游泳安全及泳姿分析

該公司行政總裁及聯合創辦人陳穎賢表示,透過物體偵測丶物體追踪及人體姿勢分析,自動識別人體13個關節節點並作出分析。公司開發了兩項產品,

分別是人工智能游泳安全及泳姿分析系統,以及人體姿勢分析開發套件(SDK),前者應用於室內泳池內,後者則供開發商設計不同運動分析方案如瑜珈應用程式。

霍偉棟指出,在泳池內不同位置包括水底丶天花丶池邊等安裝多個網絡攝影機,以及以太網絡(Ethernet),收集及分析泳客泳姿影像數據,例如游泳頻率丶幅度丶撥水速度丶手腳協調度等,救生員透過平板電腦辯識遇溺者,游泳教練則可協助泳手改善技術。

游泳安全及泳姿分析系統亦設有便攜版,採用一體化設計,包含攝影機丶圖形處理器(GPU) 丶顯示器及警報器,方便放置在泳池線道,當辯識遇溺者,系統會發出警報聲。

陳穎賢補充,按泳池大小調整攝影機數目,例如位於民生書院內25 x 12.5米的泳池,便安裝了8部攝影機。另一間學校鳳溪中學稍後會在其全新的室內泳池安裝該系統。室外泳池由於受天氣及光線等因素影響,AI模型須重新被訓練,故該系統現時只在室內使用。

SDK助拓展其他應用

家居健身已成爲生活新常態,不少運動人士透過網上視頻上健身課,惟在欠缺互動的專業指導下,很難控制姿勢、運動强度等,增加受傷機會。HKUIT提供人體姿勢分析開發套件予Eggplant 軟件科技公司,為該公司的智能健身手機程式Move It提供實時瑜伽體態分析系統,讓瑜伽用家獲得實時互動指導。

除了瑜伽學習,霍偉棟指出開發套件亦適用於其他運動及復康訓練。HKUIT準備推廣至學校,鼓勵學生做運動,也計劃與醫院或治療師合作,協助中風病人在醫院或家居進行復康訓練。

HKUIT亦正開發自家的健身手機程式,分析不同運動的肢體動作並評分,例如掌上壓丶仰臥起坐丶兔仔跳等,預計在今年8月推出,初期會供用家免費下載。

HKUIT
利用AI丶電腦視覺及人體姿勢分析等技術偵測遇溺者

科研支援

與不少AI初創企業一様,HKUIT曾遇到數據不足、AI模型速度慢、專利申請等問題。該公司首席技術總監及聯合創辦人張宝亨表示,技術開發初期,公司從網上開源編碼、Move It程式及大學生的支援下,取得數據以訓練AI模型辨識肢體動作。

此外,通過壓縮、多線程技術、使用適合伺服器及手機的編程語言等,加快運算速度。經過1年多時間及無數試驗,無論是中央伺服器、平板電腦還是手機均穩定地運行HKUIT的糸統。

香港大學技術轉移處提供知識產權資產、專利及科研技術商品化的支援,HKUIT正為其游泳安全及泳姿分析系統申請兩項專利。此外,由港大及香港科技園公司共同設立的iAXON中心,為由港大衍生的深科技初創企業如HKUIT提供辦公室及其他培育支援服務。

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