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使用 Ultralytics YOLO11 实现智能健身技术

Abirami Vina

4 分钟阅读

2025年7月8日

了解如何使用 Ultralytics YOLO11 进行运动分析可以改善您的姿势、提高锻炼安全性,并通过姿势估计提供实时反馈。

保持活跃是呵护健康的重要组成部分,定期锻炼可以增强体力,提高精力,并降低健康风险。然而,在锻炼时保持正确的姿势同样重要。 

如果没有正确的姿势和技巧,即使是最有效的锻炼方案也可能导致不良结果,或者更糟的是,导致受伤。这就是为什么很多人正在转向技术寻求帮助。

随着人们对更加个性化和技术驱动的健身解决方案的兴趣日益增长,人工智能 (AI) 正在成为该领域一种有影响力的工具。事实上,到 2034 年,全球 AI 健身和健康市场预计将达到 461 亿美元。 

具体来说,计算机视觉是人工智能的一个分支,它使机器能够解释和理解视觉信息,并正被应用于以越来越高的精度和效率分析人类运动。这项技术可用于实时评估身体的运动方式,提供的见解远远超出传统健身追踪器或应用程序所能提供的范围。

例如,像 Ultralytics YOLO11 这样的计算机视觉模型支持诸如姿势估计之类的任务,该任务识别身体上的关键点以评估姿势、监控形态和计算重复次数。这种方法特别可靠的原因在于,它适用于标准摄像头,无需专用设备。

在本文中,我们将探讨 YOLO11 的 姿势估计 功能如何用于监控锻炼,以及这项技术如何帮助塑造健身的未来。让我们开始吧!

了解用于锻炼监控的姿势估计

姿态估计是一项计算机视觉任务,用于检测和跟踪图像或视频中物体(如人、动物或物品)的关键点。在分析图像或视频中的人体时,姿态估计会识别特定的身体地标,如关节和四肢,以了解姿势、对齐方式和运动。

与在图像中定位物体的目标检测不同,姿态估计侧重于物体如何定位以及如何移动。这使其在健身领域非常有用,因为良好的姿势对于安全和效果都至关重要。在锻炼期间,姿态估计可以跟踪您的关节在每次运动中的移动方式。它有助于识别不良的身体对齐,提供即时反馈,并支持随着时间的推移逐步改进。

诸如 YOLO11 等计算机视觉模型可以更轻松地将姿态估计集成到健身应用程序中,从而将高速与准确检测相结合。预训练的 YOLO11 姿态模型能够识别 17 个关键身体点,包括肩膀、肘部、膝盖和脚踝。这意味着它可以用于实时监控诸如深蹲和俯卧撑等运动、检测姿势问题,并帮助用户当场纠正错误。

图 1. YOLO11 支持姿势估计的锻炼跟踪演示。

设置 Ultralytics YOLO11 进行运动分析

Ultralytics 提供易于使用的解决方案,展示了 YOLO 模型的各种应用方式,例如物体计数、特定区域的运动跟踪、模糊处理、速度测量和 运动监测

特别是,Ultralytics用于监控锻炼的解决方案使得只需几个简单的步骤即可使用YOLO11实时跟踪运动姿势。例如,如果有人在做俯卧撑,YOLO11可以用来检测关键身体点,如肩膀、肘部和手腕,以分析运动并计算重复次数。

最好的部分是,设置这个解决方案只需要几分钟。您可以查看 Ultralytics 官方文档,获取详细的分步指南。

此外,如果您在设置锻炼监控解决方案时遇到任何问题,请记住以下几点: 

  • 确保您的 Python 环境是最新的:在安装 Ultralytics 软件包之前,请确认您的 Python 版本和相关依赖项是最新的。这有助于避免兼容性问题。
  • 光照一致性: 避免强烈的背光或身体上的阴影。一致的漫射光有助于模型更可靠地识别关键点。
  • 配置关键点以提高准确性: 每个关键点对应于一个特定的身体关节,例如 6 代表肩部,8 代表肘部。您可以根据练习调整这些关键数字,以确保精确的运动跟踪。
  • 优化相机角度:调整相机位置,使其能够捕捉到锻炼者清晰、无遮挡的侧面或正面视图。避免扭曲身体姿势的极端角度或倾斜。

利用计算机视觉进行锻炼监控的实际应用

既然我们已经介绍了YOLO11如何通过姿势估计实现准确的锻炼监控,那么让我们来探索一些可以使用它的实际应用。

使用 YOLO11 在家进行自动化锻炼分析

在家锻炼可能很方便,但如果没有适当的反馈,很容易养成坏习惯或冒着受伤的风险。YOLO11 可以通过监控姿势和实时跟踪您的重复次数来帮助改善单人训练,无需穿戴设备或手动输入。

对于在家工作并在在线会议之间快速进行一组俯卧撑的人来说,这种视觉 AI 系统非常有用。您只需要设置一个摄像头来覆盖您的锻炼区域。

当您做俯卧撑时,YOLO11 可以检测您身体上的关键点。 它可以密切关注您肘部的角度,以了解您何时下降以及何时推回。 每个完整的动作都算作一次重复。 如果您的姿势不太正确或者您没有降得足够低,则可以将系统设置为立即通知您,以便您可以在没有教练的情况下修复它。

图 2. 使用 YOLO11 在家分析俯卧撑姿势的演示。

在健身房使用 AI 进行实时锻炼反馈

在繁忙的健身房中,教练通常一次负责多个客户。这使得很难监控地板上每个人的动作。由于有这么多人同时锻炼,他们的姿势错误或不完整的重复很容易被忽视。 

计算机视觉解决方案可以提供一种更好的方法来解决这些问题。通过安装 摄像头 并部署诸如 YOLO11 等模型,健身房可以实时跟踪每个人的运动。 

例如,当一个人在蹬腿机上锻炼时,另一个人在跑步机上走动。如果不正确地进行腿部推举,可能会导致受伤,特别是对于那些没有掌握正确姿势的人来说。 

即使教练的注意力集中在跑步机上的人身上,YOLO11 仍然可以监控腿部推蹬机的使用者,并在他们感到吃力或有受伤风险时提醒教练。这种高级监控有助于教练提供更好的反馈,降低受伤风险,并保持高质量的指导,即使在健身房繁忙时段他们的注意力分散时也是如此。

图 3. 使用 YOLO11 监控健身房锻炼,以提高性能。(来源

为运动员提供人工智能驱动的个人训练

体育训练方面,精确度是重中之重。 即使是姿势或动作上的微小错误也可能导致获胜或受伤。 姿势估计正迅速被采用,以帮助运动员及早发现并纠正这些小问题,从而使训练更积极主动和专注。

例如,在足球等运动中,计算机视觉可以跟踪球员在比赛或训练过程中的动作。通过监控髋部、膝盖和踝关节等关键身体部位,它可以分析球员如何运球、改变方向或踢球。这种详细的运动数据有助于教练识别可能影响表现或增加受伤风险的低效率或不平衡之处。

图 4. 足球运动员和教练可以使用姿势估计和 YOLO11 来分析训练过程。(来源

AI 在个人健身指导中的优缺点

既然我们已经看到了视觉AI如何在不同的环境中支持更智能、实时的锻炼跟踪,那么让我们来探索它的一些关键优势:

  • 无缝设备集成:计算机视觉解决方案可以与智能手表、健身应用程序和其他设备连接,从而将所有锻炼数据整合在一个地方。
  • 最低设置要求:其易于安装和校准意味着健身房可以快速部署它,而无需复杂的硬件。
  • 节省成本: 通过自动执行重复次数计数和姿势检查,健身房可以减少培训师监控每次训练的需求。

虽然使用计算机视觉进行锻炼监控有很多好处,但在实施此类技术时,需要考虑以下几个限制:

  • 数据隐私 问题:持续的视频监控会引发隐私问题,需要明确的政策和安全的数据处理。
  • 有限的适应性: 如果没有重新训练,锻炼程序中的突然变化或意外的动作可能无法被准确捕捉。
  • 环境干扰:背景杂乱或反射表面可能会混淆系统的跟踪算法。

主要要点

Ultralytics YOLO11 仅使用标准摄像头和先进的计算机视觉即可简化实时健身追踪。它无需可穿戴设备或手动记录,即可自动监控姿势、计算重复次数并改善各种环境(包括家庭、健身房和康复中心)中的体态。

用户可以收到即时反馈,从而实现更智能的训练、损伤预防和持续的进步。同时,它还有助于健身专业人士和机构简化运营,同时提高指导质量。

随着技术的进步,我们可以期待更智能的功能,例如根据运动历史量身定制的自适应训练计划,以及动态响应实时运动的虚拟指导界面。

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