聊一聊深度学习技术在冬奥会中的应用

火树银花闹元宵，冰天雪地搏冬奥。不知不觉间，冬奥会赛程已近尾声，美轮美奂的开幕式和精彩纷呈的赛事一定给大家留下了美好的记忆。细心的人会留意到这届奥运会背后，深度学习技术正在各个方面发挥着巨大的作用。下面小编就为大家简单梳理一下——

一、视觉动作捕捉技术

开幕式上数千人真实的表演动作和地屏上光影动画的配合如何做到浑然天成，天衣无缝呢？其秘密在于覆盖全场的4台工业摄像机和它们背后的AI视觉动作追踪算法，每一个动作从被摄像机识别、捕捉到完成全部处理过程仅需50ms左右。这个性能数据的取得当然离不开幕后开发人员无数次的测试、标注和模型训练。

二、AI辅助运动训练技术

人眼很难看清楚运动员在高速运动中的动作细节，传统方法是通过一帧帧的观看视频回放来对运动员的动作是否到位进行评估，效率十分低下。而现在，这一过程可以通过AI辅助运动训练系统来进行，整个分析评估过程可以在３分钟之内完成。而这项技术的核心仍然是深度学习技术，从对运动员每一个关节、每一个动作细节进行数据采集开始，经过标注、训练和不断迭代，可以生成一个最佳运动模型。通过此模型即可明确告诉运动员哪个身体部位的动作没有做到位，哪个关节的姿态需要调整。优秀运动员相互之间的水平差异有时只在毫厘之间，但凭借这项技术能够有针对性地训练改进他们的技术细节，对他们最终比赛成绩的提高居功至伟。

三、运动目标高速追踪技术

冰雪运动最大的乐趣，就是“贴地飞行”和一跃凌空的过程中，运动员和观众都能尽享速度带来的美感和刺激。然而，这也给全方位展示比赛带来了不小的难度。幕后的视觉工程师们，利用运动导轨、无人机等平台配合高速摄像机，可以实现最大速度为150Km/ｈ条件下的目标识别、自动对焦和高速摄像。但取得这些实际效果的背后，离不开深度学习加持下的运动目标追踪技术。其主要实现过程简单来说，和其它深度学习应用并无二致——通过标注逐帧画面中的运动目标，再进行训练得到初步模型，最终实现将追踪的目标与不断变化的背景区分开来。

四、智能机器人技术

随处可见的智能机器人让第一次进入冬奥村的运动员，几乎以为自己来到了未来世界。无论是负责巡检、物流、防疫的机器人，还是负责翻译、烹茶和接待的机器人，其背后所隐藏的AI技术十分关键。每一个精准动作和准确语音反馈的背后，都是数百万级别的视觉数据、语音数据的采集和数千小时深度学习算法的训练和迭代。

五、雪温雪状视觉检测技术

我们在滑雪项目开赛前可以看到，工作人员所拿的一个像测温枪的仪器——手持式辨雪仪，通过内置的结构光相机和红外、激光测距传感器，将经过编码的光学图案投影在待测的雪地表面，将图案畸变情况结合测距信息，计算出探测区域的平面和深度信息，构造出雪面的三维形状。通过深度学习算法技术进行冰雪特征的采集和训练迭代，最终能够得到一个可快速识别分析四种冰雪性状的最佳模型。

本届冬奥会，让我们体会到中国的科技实力今非昔比的同时，更让我们忽然发现，以深度学习为核心的人工智能和机器视觉技术正以前所未有的速度影响和渗透至工业制造、农业、医疗、气象、体育、安防、物流等各个领域，应用前景一片广阔。谁能够实现在细分领域、具体场景下技术的真正落地，谁就能争得先机，且让我们拭目以待！