智能体育工程实验室
1.实验室研究方向
智能体育工程优化： 运用先进的信息处理技术、传感器技术和人工智能技术对体育锻炼进行精准监测、分析和指导，提高运动者的训练效果和运动健康水平。
全民健身解决方案： 利用多功能体质测试设备，开发全面的身体素质测试和评估体系，为全民提供科学合理的健身建议，促进全民健身事业的发展。
智能化运动教育： 基于视频的人工智能人体姿态识别与运动指导设备，研究智能化运动教育系统，提供个性化的运动指导，促进学生和运动爱好者的技能提升。
创新体感运动设备： 研发体感运动设备，通过虚拟现实和增强现实技术提供沉浸式的运动体验，拓展体育训练和娱乐融合的可能性。
运动生理参数无损测试研究： 利用SWIR红外短波相机等先进设备，开展运动生理和医学研究，深入探讨运动对身体的生理影响，为个性化康复和训练提供科学依据。
数据挖掘与智能决策： 利用先进的信息处理技术，对从各类设备采集的大量数据进行深度挖掘，形成智能决策模型，为运动员和健康管理提供数据支持。
2.实验室主要设备
（1）多功能体质测试设备
设备需符合《中华人民共和国体育行业标准 TY/T 2001-2015 国民体质测试器材 通用要求》，并获得国家体育用品质量监督检验中心的检验检测报告，具体包括以下测试项目：身高、体重、握力、肺活量、选择反应时的功能和人体成分和血压测试、心率测量功能。全自动采集体测数据，测试数据实时上传，可打印和查询体测报告（需外接打印机），进行批量数据导出；提供数据管理平台，查看国民体质检测数据分析报表；提供数据接口，可集成到第三方数据平台。体测全程中应有语音和视频引导，可进行自助式体质检测；需有内嵌式用户使用指导视频。能根据受试者的基本信息自动选择适合的测试项目并在测试过程中应有暂停测试功能，如遇特殊情况可以暂停测试。支持微信端注册，并在微信应用中可查看历史检测报告。设备支持身份证注册方式，支持身份证、二维码、身份证号码、手机号码、社保卡等登录，支持游客模式使用功能。
（2）AI智能考训一体测试仪
符合《中华人民共和国体育行业标准 TY/T 2001-2015 国民体质测试器材 通用要求》，并获得国家体育用品质量监督检验中心的检验检测报告，具体包括以下考核项目：引体向上、屈臂悬垂、俯卧撑、仰卧起坐等，并能通过软件升级支持更多动作类考核项目。内置视觉识别系统，可以自动判定各部位动作是否符合标准，对错误动作提示错误原因并不记录成绩，同时需具备人体骨骼模型智能识别功能，可识别关节点包括但不限于脚部、膝部、髋部、肩部、肘部、手部、头部、下颌部等。全自动判定考核成绩，记录正确和错误动作的个数并能保存考核数据，自动上传数据到服务器。自动记录考核过程视频；在考核过程中应有语音提示，屏幕上需显示考核过程实时视频。在无网络的情况下可以脱机运行，成绩数据可以保存到本地SD卡或U盘，通过SD卡或U盘可以导出数据，待网络连通时数据可自动上传至服务器。支持人脸识别方式登录；支持U盘导入人员信息，包括姓名、年龄、编号、照片等，配置内置电池及不大于12V的直流电源进行供电，配置多点电容触摸屏；支持有限网络及wifi。
（3）人工智能人体姿态识别设备
该设备支持自助锻炼项目，应包含深蹲、蹲跳、开合跳、前后跳、高抬腿、双脚跳绳、换脚跳绳、合掌跳、提膝击掌、足球颠球、足球盘球等50个以上锻炼项目或组合锻炼项目。支持人脸身份识别与认证。锻炼项目拥有教学视频，支持选择运动时长。锻炼过程中，设备能展示人员信息、运动成绩、剩余时间。锻炼结束后，设备能查看运动结果、运动曲线和近期成绩。锻炼项目支持多人接龙、校内PK挑战。支持球类训练，项目包括足球、篮球、排球。篮球训练项目包括篮球高位运球、篮球中位运球、篮球低位运球、篮球交叉运球。趣味锻炼包括语文、英语、数学同运动相结合的项目。支持课堂接力，接力项目由多个锻炼项目组成，每个锻炼项目具备教学视频，支持查看规则示意图。支持参加体育赛事，并查看个人和班级排名。支持跳绳、实心球、中长跑、篮球、立定跳远等项目的视频学习。支持健康知识、体育常识等方面的答题活动。运动过程中可实时展示运动者的人体关节点、球的位置框等AI识别内容，以及实时的计数结果。实时统计月、周、日各个运动项目不同性别学生在学校、年级的运动排名。
（4）划船教练设备
该设备针对绳索类划船健身器的智能运动辅助系统（包含软件和硬件），独立安放于划船健身器前部适当位置，能以音视频和动画形式同步模拟显示运动者使用划船器情况。使用灵敏高效的动作信息采集分析技术，采集技术采用人体动作姿势AI双目识别技术，分析技术以本地数据库为支撑。具备智能健身指导功能，系统采集到运动者动作信息后自动比对，即时对动作标准度、运动强度和完成度等进行判定和提示，当用户动作不当时，进行实时纠正，并通过音视频和动画反馈给运动者，保证健身动作标准和有效，最大限度减少低效无效动作和避免错误动作损害身体。具备远程健身运动综合服务平台，支持手机微信扫码登录，且能够为用户推送健身信息和运动趋势，并提供健身指导查询服务。划船健身器联通组网竞赛，可以显示竞赛者的成绩，并进行实时比对，确定优胜者，同时存储、记录比赛成绩。具备进阶训练辅助功能，内置系统科学的进阶健身方案，能够辅助运。支持实时记录和显示运动者的运动状态数据，同时存储记录运动者的历史数据，并根据运动者的数据折算成能耗。配有22英寸多点电容触摸屏。
（5）体感运动设备
体感设备识别器设计精巧，可实时、精准的捕捉每个动作，可进行乒乓球、网球等30余项体感互动运动，安装简单，操作方便，配备电视使用，HDMI高清信号输出。
（6）SWIR红外短波相机
采用最新InGaAs探测器技术，640x512高分辨率，15um像元间距，在0.9um~1.7um波段具有极高的灵敏度。该相机具有很低的暗电流和高动态范围，精确TEC温度控制进一步降低了读出噪声。整机结构紧凑、性能稳定，体积小，功耗低，具备较强的环境适应性。可广泛应用于科学研究，医疗健康、安防监控、机器视觉、工业检测、生物荧光成像、系统集成等领域。
3.实验室主要功能
多功能体质测试设备、基于视频的人工智能人体姿态识别和体育锻炼指导设备、基于人工智能视频分析的划船教练设备、体感运动设备、SWIR红外短波相机，并建立相关实验室，为智能体育工程人才培养提供了丰富的机会，促使学生深入了解先进体育测试装备的现状与技术路线。
首先，通过多功能体质测试设备，学生可以了解先进的体育测试技术，包括身高、体重、体成分、握力、肺活量等方面。这为学生提供了深入体验和理解传统测试装备的机会，同时引导学生关注体育测试领域的创新方向。
其次，基于视频的AI智能考训一体测试仪、人工智能人体姿态识别和体育锻炼指导设备以及体感运动设备，为学生提供了运用先进信息处理技术和传感器技术的实践平台。学生可以通过操作这些设备，了解其原理和应用，培养对智能技术在体育领域的应用能力。
第三，购买划船教练设备等先进设备，激发了学生对于体育运动的热情。通过这些设备，学生可以深入了解运动训练的科学性，培养团队协作和运动技能。
在实验室环境下，学生有机会亲身参与设备的操作与维护，促使他们深刻理解智能体育工程所需的技术，同时激发创新潜能。此外，通过对设备采集的数据进行进一步的数据挖掘和分析，学生可以解决全民健身和运动训练中的问题，例如个性化训练方案、运动损伤的预防等，培养了他们的实践能力和解决问题的能力。
一系列的设备采购和实验室建设不仅可以拓展学生对体育测试技术的认知，还促进了智能体育工程人才培养的全面发展。这为学生提供了实际操作、创新实践的平台，使他们更好地适应智能体育工程领域的需求。
