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烟花之舞:基于姿态估计的交互式广播体操训练系统

计算机视觉与模式识别 2025-05-06 v1

摘要

本研究介绍了烟花之舞(Dance of Fireworks),一种旨在通过提升广播体操参与度来缓解久坐健康风险的交互式系统。该系统利用移动设备摄像头和轻量级姿态估计算法(PoseNet/TensorFlow Lite),从而提取人体关键点、计算关节角度,并将其与标准化动作进行比较,以提供实时纠正反馈。为激励参与,系统会动态地将用户的动作(如关节角度和速度)映射到可定制的烟花动画上,以更精细的视觉效果奖励用户动作准确性的提升。实验中包含136名参与者,结果显示在四次训练 sessions 后,平均关节角度误差显著降低,从21.3度降至9.8度(p < 0.01),其中93.4%的用户表示该系统具有促进运动的效果,85.4%的用户赞赏其娱乐性。该系统无需预定义的运动模板或专业硬件,能够实现在办公环境中的无缝集成。未来将重点改进姿态识别精度、降低延迟,并添加多人游戏互动和音乐同步等功能。本工作提供了一种成本效益高、引人入胜的解决方案,以促进久坐人群的体育活动。

关键词

引用

@article{arxiv.2505.02690,
  title  = {Dance of Fireworks: An Interactive Broadcast Gymnastics Training System Based on Pose Estimation},
  author = {Haotian Chen and Ziyu Liu and Xi Cheng and Chuangqi Li},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2505.02690},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 13 figures