【創科廣場】AI分析肢體動作 減遇溺改善運動姿勢

2021-04-20 11:23
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、瑜伽等健身運動的姿勢,從而協助偵測。

 

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、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畫」的資助,並透過港大技術轉移處將研發成果商品化,在二○一九年正式開業。

 

自動識別人體13個關節

 

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。

 

該公司行政總裁及聯合創辦人陳穎賢表示,透過物體偵測、物體追蹤及人體姿勢分析,自動識別人體十三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伽應用程式。

 

設有便攜版 內置警報器

 

霍偉棟指出,在泳池內不同位置包括水底、天花、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、幅度、撥水速度、手腳協調度等,救生員透過平板電腦辨識遇溺者,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、圖形處理器(GPU)、顯示器及警報器,方便放置在泳池綫道,當辨識遇溺者,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二十五乘十二點五米的泳池,便安裝了八部攝影機。

 

另一所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綫等因素影響,AI模型須重新被訓練,故該系統現時只在室內使用。

 

SDK亦適用復康訓練

 

家居健身已成為生活新常態,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,也計畫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。

 

與不少AI初創企業一樣,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、多綫程技術、使用適合伺服器及手機的編程語言等,加快運算速度。經過一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的系統。

 

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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