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利用Ultralytics YOLO11实现智能健身技术

Abirami Vina

4 分钟阅读

2025年7月8日

了解使用Ultralytics YOLO11 进行运动分析如何改善您的姿势,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,计算机视觉模型 Ultralytics YOLO11等计算机视觉模型支持姿势姿势估计 等任务,它能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。这种方法之所以特别可靠,是因为它只需使用标准摄像机即可,无需专门设备。

在本文中,我们将探讨如何利用YOLO11的姿势估计 估计功能来监测锻炼情况,以及这项技术如何帮助塑造健身的未来。让我们开始吧!

了解用于锻炼监测的姿势估计 估计

姿势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)上的关键点。在分析图像或视频中的人时,姿势估计 可以识别特定的身体地标,如关节和四肢,从而了解姿势、排列和运动。

与在图像中定位物体的物体检测不同,姿势估计 侧重于物体的位置和移动方式。这使得它在健身中非常有用,因为良好的姿势对安全和效果都很重要。在锻炼过程中,姿势估计 可以track 你的关节在每次锻炼中的移动情况。它有助于识别不正确的对齐方式,提供即时反馈,并支持随着时间的推移逐步改善。

像YOLO11 这样的计算机视觉模型可以更容易地将姿势估计 估计整合到健身应用中,将高速度和精确检测结合起来。预先训练好的YOLO11 姿势估计 模型能够识别人体 17 个关键点,包括肩部、肘部、膝盖和脚踝。这意味着它可以用来实时监控深蹲和俯卧撑等运动,detect 姿势问题,并帮助用户当场纠正错误。

图 1.利用YOLO11对姿势估计 的支持来跟踪锻炼的演示。

设置Ultralytics YOLO11 进行运动分析

Ultralytics 提供易于使用的解决方案,展示了使用YOLO 模型的不同方法,如计数物体、跟踪特定区域的移动、模糊、测量速度和监控锻炼

尤其是用于监测锻炼情况的Ultralytics 解决方案,只需几个简单的步骤,就可以使用YOLO11 实时track 锻炼形式和姿势。例如,如果有人在做俯卧撑,YOLO11 可以用来detect 身体的关键点,如肩膀、肘部和手腕,从而分析动作并计算重复次数。

最重要的是,设置这个解决方案只需几分钟。你可以查看 Ultralytics 官方文档,了解详细的分步指南。

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: 

  • 确保你的Python 环境是最新的: 在安装Ultralytics 软件包之前,请确认你的Python 版本和相关的依赖关系都是最新的。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 "实现精确的锻炼监测,那么让我们来探讨一下它在现实世界中的应用。

使用YOLO11在家进行自动锻炼分析

在家健身固然方便,但如果没有适当的反馈,很容易养成坏习惯或面临受伤的风险。YOLO11 可以通过实时监控姿势和跟踪您的动作次数来帮助改善单人训练,无需可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。

当你做俯卧撑时,YOLO11 可以detect 你身体的关键点。它可以密切关注你的肘部角度,知道你何时倒下,何时推起。每个完整动作都算一次。如果你的姿势不正确,或者做得不够低,系统可以设置为立即通知你,这样你就可以在没有教练的情况下解决这个问题。

图 2.使用YOLO11 在家中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为解决这些问题提供更好的方法。通过安装摄像头和部署YOLO11 等模型,健身房可以实时track 每个人的动作。 

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 仍然可以监控压腿机用户,并在他们挣扎或有受伤风险时提醒教练。这种先进的监控功能可以帮助教练提供更好的反馈,降低受伤风险,并保持高质量的指导,即使在健身房繁忙的时段,当教练的注意力分散时也是如此。

图 3.使用YOLO11 监控健身房运动,提高运动表现。(资料来源)

为运动员提供人工智能驱动的个人训练

体育训练中,精确性是重中之重。即使是姿势或动作上的微小失误,也可能是获胜与受伤的分水岭。姿势估计法很快被采用,帮助运动员及早发现并纠正这些小问题,使训练更加积极主动,重点更加突出。

例如,在足球等体育运动中,计算机视觉可以track 球员在比赛或训练过程中的动作。它可以通过监测髋部、膝盖和脚踝等关键身体部位,分析球员如何运球、改变方向或击球。这些详细的动作数据可以帮助教练识别可能影响表现或增加受伤风险的低效或失衡现象。

图 4.足球运动员和教练员可以使用姿势估计 和YOLO11 分析训练课程。(资料来源)

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 只需使用标准摄像头和先进的计算机视觉技术,就能简化实时锻炼跟踪。它可以自动监测姿势、计算次数,并在家庭、健身房和康复中心等各种环境中改善体形,从而消除了对可穿戴设备或手动记录的需求。

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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