HoloMotion视觉动作识别技术，为中国花滑队的体能训练与运动康复提供量化支撑

中国体育用品业联合会时间：2022-03-02点击：

在本届冬奥会的备战之中，中国国家花样滑冰队聘请了顶级运动表现专家Gerard Lenting，并且使用一款名为HoloMotion的3D视觉动作识别系统，作为体能训练及运动康复的基础评估系统。HoloMotion无需繁琐操作，只需在摄像头前跟随指导语音和视频完成一套几分钟的测试动作，便能从活动度、稳定性、对称性三个维度，针对颈部、肩部上肢、躯干、骨盆、下肢五个关键人体运动环节，给出评分与预警，运动表现教练能够以此为依据调整训练计划、对不同运动员进行针对性的提升，从而提高竞技水平，保证比赛状态。此外，HoloMotion还在服务冬奥备战周期的过程中，打造了针对不同花滑小项的定制化测试动作套装，并且为国家队的长期数据监测提供了横向对比和纵向对比两种功能。除了服务于顶尖运动员，HoloMotion还能够应用于大众市场，目前已经开始应用于健身房、健康险、高校体育、公安/消防/武警军队、养老院、康复中心、中小学教育等多个垂直行业领域。

在刚刚结束的2022北京冬奥会中，中国队以9金4银2铜的成绩收官，金牌数和奖牌数均创历史新高。其中，隋文静和韩聪这对搭档十五年的花样滑冰双人滑组合终于圆梦冬奥赛场（总分239.88，短节目和自由滑均为第一），夺得中国代表团的第9枚金牌！另一对双人滑组合彭程和金杨也获得了第5名的佳绩，214.84的总分也创下了他们的赛季最好成绩。

花样滑冰项目对于运动员的技术、体能、力量、平衡等能力有着极高的要求，无论是单人的旋转跳跃还是双人的托举抛跳，都是对运动员综合能力的考验。花样滑冰所呈现出的艺术与美感背后，是运动员训练中不懈的努力，是一次又一次面对伤病的勇气。体育精神之外，还少不了高水平的训练指导以及科学化的训练方式，二者共同发挥作用，才能高效地提升竞技水平。

国家队聘请的运动表现专家Gerard Lenting在社交平台上分享对于HoloMotion技术的使用

中国花样滑冰国家队本届奥运会的备战过程中，在体能训练和运动康复方面发挥了重要作用的，是来自于荷兰的顶级运动表现专家Gerard Lenting，他拥有超过30年的执教经验，曾在英美德澳等十多个国家指导过多种运动项目中的不同级别的运动员。包括隋文静/韩聪组合在内的国家队重点选手，都由Gerard教练进行运动表现指导。

在执教过程中，Gerard教练借助了最前沿的科技手段，一直在使用一款名为HoloMotion的3D视觉动作识别系统，对运动员进行评估测试，采集到的数据将作为体能训练与运动康复的重要量化支撑。
HoloMotion通过摄像头对人体活动中的各个运动环节进行生物力学数据采集，整个过程无需复杂操作、无需设备穿戴也不需要mark标识点。基于人工智能算法对采集到的数据进行计算，可以为运动员生成运动适能与运动风险的可视化报告。该系统融入了运动解剖、运动生理、运动训练等学科交叉知识，融合了核心训练和功能训练中国内外权威的评估方法与测评体系，建立了一套量化的测试标准，通过人工智能计算，对人体活动度、稳定性、对称性、静态姿势以及运动风险等方面进行专业分析评估。

测试、营养、训练、恢复的循环中，测试评估永远是最重要的第一步，运动员如此，普通人也是如此

HoloMotion由位于清华科技园的新清泰克公司开发，Gerard教练本身也是该公司的全职特聘专家，是HoloMotion产品研发的专家顾问团队中的重要一员。国家花滑队冬奥备战周期应用HoloMotion的过程中，形成了相互促进、共同提升的积极循环，科技力量帮助运动员高效训练并提升竞技表现，而顶尖运动员的体验反馈以及数据模型，也推动HoloMotion不断优化自身的系统和服务。

一、融入国家花滑队的日常训练与评估

HoloMotion被国家花样滑冰队广泛的用于赛前评估及恢复训练，主要作为体能训练及康复的基础评估系统，成为了日常训练中的重要一环。运动员通过扫码进入HoloMotion的测试界面，选择测试模块，根据测试引导语音，模仿屏幕中演示视频的动作，做完一套动作便可完成测试。整个测试过程无需复杂操作，无需设备穿戴，仅需数分钟时间，完成后系统会在数十秒内自动生成测试报告。

花样滑冰国家队员在首钢园区的冬训中心花样滑冰馆内进行HoloMotion日常测试

HoloMotion生成的测试报告首先会依据运动员的动作完成程度，对他们进行活动度、稳定性、对称性三个维度的整体评估，这三个维度分别代表了下述详细内容：

1、活动度。包括身体的伸展能力，关节活动幅度等，良好的身体活动度可以加大动作幅度，促进柔韧等其他身体素质的发展并减小损伤事故的发生。

2、稳定性。关节或身体环节在静态或动态运动中的稳定程度，稳定性的提高，可以减少身体无效动作，降低活动中受伤的风险。良好的稳定性表现为动作完成标准、关节活动过程中稳定度高等；稳定性较差表现为活动/运动时躯体关节不稳定、完成动作吃力或无法较好完成等。

3、对称性。良好的对称性可以确保身体动作更加协调规范，是力量、柔韧、速度等众多身体素质进一步发展提高的基础，同时也是减少活动损伤风险的重要保障。

之后，测试报告会显示五个重要人体运动环节（颈部、肩部上肢、躯干、骨盆、下肢）各自的活动度、稳定性、对称性得分，并且按照优秀、良好、较差三个等级，对每个环节进行分级评价。测试报告内容如下图所示。

HoloMotion的测试报告示例

二、打造针对不同小项的定制化评估测试

作为服务花样滑冰国家队的重点科技产品，新清泰克还以HoloMotion系统为基础，针对花样滑冰不同小项目的技术特点，开发出了定制化的功能，建立了量身定制的测试动作套装以及相应的评估标准。定制化的动作套装设计，加上对于运动项目本身逻辑的全面深入理解，HoloMotion能够根据不同花滑项目技术动作的特点，针对重点运动素质和运动环节进行更加深入的强化测评。

例如，在本届冬奥会比赛成为胜负手的“捻转四周”，就是双人滑特有的技术动作。针对不同于其它项目的捻转及托举动作，HoloMotion专门设计了不同难度等级的测试动作分组套装，其中“墙上天使”——标准站立位双臂外展至最大幅度与“过顶深蹲”——标准站立位下蹲至最低位，成为动作套装的核心，专门针对于双人滑运动员强调上肢及核心能力的技术特点。

国家花滑队运动员在完成“墙上天使”测试动作

再比如，花样滑冰单人滑技术动作除了跳跃及接续步外，还包括大量的单独旋转及联合旋转，如单人滑选手常用的“贝尔曼旋转”，比起其它项目更强调柔韧性及平衡力。因此，HoloMotion动作套装中加入了 “单腿平衡”、“髋部伸展”等测试动作，评价运动员的平衡能力及关节活动度及柔韧性。

国家花滑队运动员在完成“单腿平衡”测试动作

三、在国家花滑队中的长期应用与对比评估

HoloMotion对于运动员的评估与测试并不仅仅是一次性的，它被长期应用于花样滑冰国家队的冬奥备战周期之中，在对运动员完成周期性测试后，HoloMotion将测试结果通过横向对比和纵向对比两种分析模式进行评估分析。其中横向对比主要将运动员按照花样滑冰项目进行分类，同一项目运动员选择同一次测试成绩进行对比，比较运动员的个体差异和集体均数。纵向对比则是将某一运动员的多次测试结果进行对比，主要观察运动员在经过体能训练及康复治疗之后身体适能的提升情况及体能训练的效果。

以横向对比为例，上图为国家花样滑冰队某一项目的16位重点选手首次使用HoloMotion进行测试的评估结果，其中黄色标注为较低风险，红色标注为较高风险，参加测试的运动员在本次测试中的综合评分（Overall）整体较高，说明国家队整体上具有较强的综合身体素质。但是，运动员们在对称性这一细分评价指标中普遍得分较低；同时，不同运动员的测试结果趋势并不一致。新清泰克团队以此为依据给出建议：在后续训练中可以根据运动员的不同情况，制定针对性的训练计划，提升训练效率。在首次评测结束后，运动队体能教练等根据系统评测结果，对于运动员薄弱部位进行针对性训练及身体适能提升，并在一段时间后再次进行测试。

上图为某位运动员两次测试的纵向对比，可以看出第二次测试的各项素质总分有了一定幅度的上升，总分均值由 80.5增长至82.6，增长1.2%；其中在对称性、稳定性和活动度三项素质中，对称性增幅最大，比原均值增长6.2%。对称性是身体两侧静态、动态的状态机活动的水平体现，良好的身体对称性对体态及运动控制表现都有积极意义，同时也是科学有效增强力量、柔韧及其它专项能力的良好基础和条件。新清泰克团队以此为依据再次给出建议：在训练及比赛的备战和恢复中持续关注对称性，不断提升对称性评分。

新清泰克团队为花样滑冰运动表现团队提供数据分析服务

随着数据的不断积累和长期对比，高水平的运动表现教练可以通过量化分析，了解运动员当前的运动能力、竞技状态和受伤风险，并以此为依据，为运动员制定体能训练计划和康复计划，从而保证运动员能够在小训练周期内安全的提升运动能力和竞技水平，并且在大的奥运周期内螺旋上升，最终以巅峰的体能状态和竞技水准站上奥运赛场。

四、HoloMotion，不止服务于顶尖运动员

新清泰克的HoloMotion核心技术与应用场景框架

HoIoMotion不只是一款针对顶尖运动员的产品，它可为不同人群提供多维度、多指标的运动适能与运动风险评估，将动作捕捉技术、人工智能技术与运动科学相结合，为测试者提供可量化的参考数据及提升建议，为其健身锻炼、规避运动风险、失能康复、青少年运动发育等方面均可提供有力数据支撑。除了高精尖的竞技体育领域，HoloMotion目前也已开始应用于健身房、健康险公司、高校体育、公安/消防/武警军队、养老院、康复中心、中小学教育等多个垂直行业领域，是一套集体质体能评估、运动适能分析及智能训练指导为一体的专业化AI评估系统。

此外，HoloMotion医疗版本还在准备申请医疗器械证，新清泰克已经在与北京大学医学院开展联合临床研究，将HoloMotion的AI技术应用于运动和老年人康复领域，对失能进行快速精准量化评估，对功能性康复训练提供精确反馈。

HoloMotion不同的产品形态，立柜式、便携式以及移动端均有相应产品

结语

随着时代的推进及科技的发展，人工智能、动作捕捉、虚拟现实等高科技训练备战技术在此次冬奥会已经屡见不鲜，各种科技手段越来越多的应用于运动员的训练、康复和保障，助力比赛成绩的提升。HoloMotion AI通过深度摄像头对人体影像进行采集，运用特有技术对运动中关节点的生物力学数据进行计算，并且通过三个维度进行评估，以其可靠性与专业性，荣幸的参与了冬奥金牌项目的备战周期。

未来新清泰克将秉持其在体育科技领域的素养以及为国家队服务的决心，持续助力花样滑冰国家队在赛场上取得优异成绩。最后，让我们一起期待即将到来的花样滑冰世锦赛，愿中国健儿在赛场继续创造佳绩！

来源： THU体育科技评论

图文来源网络如有侵权请联系删除
本行业信息均来源于网络，不代表本会观点，内容仅供参。