科创中国

行业领域

高端装备制造产业,智能制造装备产业

需求背景

（1）针对当前基于AI卷积神经网络的人体姿态分析所存在的问题，结合实际场景应用所面临要求，研究开发在人体姿态分析方法中更加高效的网络架构和蒸馏策略，提升模型在训练与推理时的效率，优化轻量级模型的泛化性能。

（2）借助非接触式AI视觉技术，实现立体连续的动态特征数据采集，实现人体整体参数提取与分析，包括身体协调性、肢体摆动等20余个要素参数，并实现对儿童长周期、动态化、连续性的监测，并实现技术转化应用。搭建基于多机位的双目视觉立体数据采集系统。从多个机位角度实现儿童身体姿态的全方位空间立体数据采集。

（3）利用AI动作检测算法对长视频中儿童动作进行时间上的精准定位，提取只包含单项动作的视频片段；对视频片段中的儿童动作进行分类、识别，提取相应的人体关键点信息；设计动作评估的参数化指标，从视频片段中儿童体能训练动作中的参数，实现客观性、连续性、精准性的定量评分。

（4）通过对儿童体能训练动作视频数据的采集、分析与研究，构建不同年龄阶段的儿童体能训练课程的评价方法和评价体系。

需解决的主要技术难题

公司依托研究院与清华大学生物医学工程系、西安交通大学大数据与智能感知重点实验室、西安电子科技大学空间科学与技术学院智能探测系等科研单位形成深度合作，共同攻关针对儿童身体动作发展发育的特征及其评价方法和评价体系的人工智能算法研究。并与北工业大学幼儿园、西安市曲江南湖小学、西安市未央区金域华府幼儿园开展试点合作，已投放实验样机4套，初步实现了儿童数据标准化采集与存储管理，已通过AI视觉技术实现了基础动作的检测与分析。目前与合作单位已完成第一批次采集数据200人次（500组视频），数据总容量已超过300G。数据内容已基本涵盖了《3-6岁儿童发展指南》针对儿童动作发展所要求的全部动作，包括走、跑、跳、钻、爬等基本动作类型。

（1）实现全程数字化：本项目研发的自动化评测体系，系统及时生成课程报告，实时反馈训练数据，1-2分钟即可快速生成体测数据报告，根据孩子的身体数据，精准推荐相关训练课程。

（2）构建专业的课程体系：在大样本数据分析的基础上，基于儿童身体发育发展模型，研发形成进阶梯度的儿童体适能教学课程体系，课程融合趣味运动游戏与数字化训练监控，为机构及学校提供科学有趣的训练内容与方法，实现沉浸式、趣味性的教学场景。

期望实现的主要技术目标

按照《3-6岁儿童学习与发展指南》要求，儿童在动作发展目标应具有一定的平衡能力、动作协调和灵敏。因此本项目构建专业的课程体系，能够为机构及学校提供科学有趣的训练内容与方法，实现沉浸式、趣味性的教学场景。同时，对于推进西安市新一代人工智能创新发展，推进人工智能技术在教育体育领域的应用，拓展应用场景，推进智慧社会、数字化转型具有重要意义。

需求解析

解析单位：“科创中国”人工智能专业科技服务团（西咸新区人工智能行业协会） 解析时间：2023-11-26

靖 锋

西咸新区人工智能行业协会

秘书长

综合评价

此需求足够清晰可以进行需求跟进

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解析单位：陕西省西咸新区 解析时间：2023-09-23

李卫斌

西安电子科技大学

教授

综合评价

按照《3-6岁儿童学习与发展指南》要求，儿童在动作发展目标应具有一定的平衡能力、动作协调和灵敏。因此本项目构建专业的课程体系，能够为机构及学校提供科学有趣的训练内容与方法，实现沉浸式、趣味性的教学场景。同时，对于推进西安市新一代人工智能创新发展，推进人工智能技术在教育体育领域的应用，拓展应用场景，推进智慧社会、数字化转型具有重要意义。

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