余鹏，刘兰，蔡韵，何煜，张松海

基于单目摄像头的自主健身监测系统

余鹏，刘兰，蔡韵，何煜*，张松海

（清华大学 计算机科学与技术系，北京 100084）

随着在线健身资源的日益丰富，自主健身已成为新的运动趋势。然而由于缺少专业健身教练的动作指导与纠正，自主健身通常无法保障健身效果且容易造成运动损伤，因此需要对健身动作准确性进行实时监测。现有的健身监测设备往往依托大屏幕、深度摄像头或传感器等硬件，存在设备昂贵、安装不便、使用场景受限等问题，较难满足大众健身的需求。随着人体关键点检测技术的不断成熟，通过手机单目摄像头即可实现对人体姿态的识别，且有较高的准确度和速度，使得在手机端实现低成本、多场景的健身监测成为可能。基于以上背景，设计了三维场景下基于角度阈值的健身动作评估算法，依托于手机单目摄像头和3D人体关键点检测技术，实时检测用户健身动作是否标准并通过语音给出相应提示。同时，在安卓手机上实现了原型系统，通过一系列用户实验验证了系统的可用性与实时性，通过与近年相关工作的对比实验，验证了动作评估方法的准确性。结果表明，本文方法与系统被用户所认可，健身动作评估准确率较高、响应速度满足实时性要求。

自主健身；虚拟健身教练；动作监测；人体关键点检测

近年来，互联网健身拥有较好的宏观环境。政策方面，政府的一系列措施，使得互联网与体育健身进一步融合；……