利用 Ultralytics YOLO11 实现智能健身技术

阿比拉米-维纳

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,提高运动安全性,并通过姿势估计提供实时反馈。

保持运动是关注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也同样重要。 

如果没有正确的姿势和技术,即使是最有效的锻炼方法也会导致效果不佳,甚至受伤。因此,许多人开始向科技寻求帮助。

随着人们对更加个性化和技术驱动型健身解决方案的兴趣与日俱增,人工智能(AI)正成为这一领域具有影响力的工具。事实上,到 2034 年,全球人工智能健身和保健市场预计将达到 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,目前正被用于分析人体运动,其准确性和效率都在不断提高。这项技术可用于实时评估人体的运动方式,提供远超传统健身追踪器或应用程序所能提供的洞察力。

例如,Ultralytics YOLO11等计算机视觉模型支持姿势估计等任务,可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!

了解用于运动监测的姿势估计

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人物、动物或物品等物体上的关键点。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,如关节和肢体,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,姿势估计可以跟踪每次锻炼中关节的移动情况。它有助于识别不正确的姿势,提供即时反馈,并支持随着时间的推移逐步改进。

YOLO11 等计算机视觉模型将高速度与精确检测相结合,使姿势估计更容易集成到健身应用中。预训练的 YOLO11 姿势模型能够识别 17 个关键身体点,包括肩膀、肘部、膝盖和脚踝。这意味着它可用于实时监控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.利用 YOLO11 的姿势估计功能跟踪锻炼的演示。

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 实时跟踪锻炼形式和姿势。例如,如果有人在做俯卧撑,YOLO11 可以用来检测身体的关键点,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,请注意以下几点: 

  • 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。
  • 光线一致性: 避免强烈的逆光或身体上的阴影。一致的散射光有助于模特更可靠地识别关键点。
  • 配置关键点,确保准确性:每个关键点对应一个特定的身体关节,例如 6 代表肩关节,8 代表肘关节。您可以根据运动情况调整这些关键数字,以确保精确的运动跟踪。
  • 优化摄像机角度: 调整摄像机的位置,使其能捕捉到运动者清晰、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测的实际应用

既然我们已经介绍了 YOLO11 如何通过姿势估算来实现精确的锻炼监测,下面就让我们来探讨一下它在现实世界中的一些应用。

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。

这种视觉人工智能系统非常适合在家工作的人在网上开会的间隙快速做一组俯卧撑。您只需安装一个摄像头,覆盖您的锻炼区域即可。

当你做俯卧撑时,YOLO11 可以检测你身体的关键点。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。

在健身房使用人工智能实时反馈锻炼效果

在繁忙的健身房中,教练往往要同时负责多个客户。这就很难监控每个人在地板上的动作。在这么多人同时锻炼的情况下,他们的姿势错误或动作不完整很容易被忽视。 

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,健身房可以实时跟踪每个人的动作。 

例如,一个人在压腿机上锻炼,而另一个人在附近的跑步机上散步。如果压腿动作不正确,特别是对于那些没有掌握正确姿势的人来说,可能会造成伤害。 

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)

人工智能助力运动员个人训练

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。姿势估算技术被迅速采用,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,计算机视觉可以跟踪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.足球运动员和教练可以使用姿势估计和 YOLO11 分析训练课程。(资料来源)

人工智能在个人健身教练中的利弊

既然我们已经了解了 Vision AI 如何在不同环境中支持更智能的实时运动跟踪,那么就让我们来探讨一下它的一些主要优势:

  • 无缝设备集成: 计算机视觉解决方案可与智能手表、健身应用程序和其他设备连接,将所有锻炼数据整合到一个地方。
  • 设置要求最低:
  • 节约成本: 通过自动进行代表计数和形态检查,健身房可减少教练对每次训练的监控需求。

虽然利用计算机视觉进行运动监控有很多好处,但在采用这种技术时,也要考虑以下几个限制因素:

  • 数据隐私 问题:
  • 适应性有限:
  • 环境干扰: 背景杂波或反射表面可能会混淆系统的跟踪算法。

主要收获

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、伤害预防和持续进步。同时,它还能帮助健身专业人员和设施简化操作,同时提高教练和指导的质量。

随着技术的发展,我们可以期待更多的智能功能,例如根据运动历史定制的自适应训练计划,以及对实时运动做出动态响应的虚拟教练界面。

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