基于人工智能的视频运动比对分析教学平台
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教学平台：基于上述核心技术，在教学的同时也可以赋予系统更多的管理功能和娱乐属性，比如：运动分享、评论、积分等其他互动娱乐方式。
数据统计与分析：将用户产生的学习数据和运动数据，首先是对这些数据进行统计，得到用户总体运动报告；其次通过用户在平台的长期活跃数据，对用户兴趣进行挖掘，能够产生用户特征画像，以及平台活跃的用户群体的特征画像。
赛题业务场景：描述赛题相关的真实企业业务背景。从真实场景中，适当简化或者提炼出适合比赛的赛题场景
在目前普遍的视频教学中，特别是针对运动类型的教学，如Keep，采用传统的讲解式教学效果不理想，针对这类教学采用面对面的教学方式是常见的，现在应用图像处理技术，能够让视频与学习者进行实时的动作比对和互动，达到与视频进行面对面学习的效果。这样学习者只需要在摄像头前模仿视频中的动作，运用图像处理算法对视频进行特征检测和识别，实时的反馈给学习者相似度和学习建议，就可以达到在学习中与学习者互动的效果，本赛题就是基于此技术开发视频教学平台。
传统视频教学以单纯的灌输式知识讲解为主，无法了解学习者对于知识掌握情况，这种问题在涉及到动作的教学中就更加突显。我们应用人工智能技术对视频中的人物动作进行特征提取，通过摄像头捕捉用户学习画面，将教学视频与用户学习动作进行比较，就能对用户学习效果进行评估，根据评估结果能够更好的指导用户进行学习。
整体要求：
非功能性需求
（1）人机交互界面友好，操作简单、易用。（5分）
（2）如果是BS架构或者H5混合开发，页面支持响应式，对移动端设备（手机、平板）有很好的支持。（5分）
（3）开发文档完整性。（5分）
（4）对于视频的特征检测、识别和比对算法能跨平台，同时支持Windows、Android、IOS平台，并且在各个平台上有比较好的性能表现（10分）
基于人工智能的视频运动比对分析教学平台，我们选定运动健身作为应用场景。通过系统预先初始化的运动视频，用户选择该项目后，系统将播放视频，用户在摄像头前做出相同动作，系统实时计算相似度，在运动结束后做出总体评价。具体功能具有以下特点：
基于设备自带摄像头即可应用，无需另外购置其他设备，携带使用方便；
课程资源管理：管理员可通过后台发布运动视频教学课程，可以进行分类、标签、推荐、特征学习与标定等其他操作，这将是用户选择运动项目的基础和特征匹配的标准。
附加分：
（1）教学视频以动画角色实现的加10分；动画角色可动态更换的加10分。
（2）其他创新或创意功能（20分）
其他限制条件：开发环境、实验平台、开发语言、数据库、编译器等限制条件（请尽量明确）
开发环境：不限
开发语言：不限
数据库：不限
测试数据或平台：提供给参赛者的测试环境和测试数据。（可提供电子档）
（2）动作判定
预先录制运动教学视频，如广播体操、太极拳等，用户在摄像头前模仿运动，平台实时给出相似度，并在教学视频上显示拟合影响，最后对整体效果进行判定。（20分）
（3）教学平台
实现基于摄像头的互动教学，可自行创意，但是需与用户运动结合。基本功能包括：一是教学互动大厅，可动态增删运动教学课程；二是运动记录（单条明细基本数据包括：运动次数、有效时间、运动时间、卡路里消耗量、评分），实现运动照片和视频录制并压缩上传到后台，同时也可以进行分享；四是用户可对课程进行分享、评论、评分功能，总体评价作为课程排序依据之一。（15分）
第七届“中国软件杯”大学生软件设计大赛
赛题名称:基于人工智能的视频运动比对分析教学平台
组类：A本科及以上
赛题简介：介绍整个赛题的思路和整体要求
思路：
随着计算机软硬件以及互联网的飞速发展，计算机视觉在各个领域得到了广泛的关注。其中，视频中的人体动作识别技术已经在安防和监控等领域具有重要作用，同样也可以在视频教学中得到很好地应用。
（4）娱乐游戏
实现基于摄像头的以动作识别为基础的娱乐游戏，每实现一个得3分，最多得15分（15分）
（5）数据管理
对于用户学习记录数据，可实现多级数据权限，比如省市区区域级别。同时也可以按个人、用户组、区域、运动项目统计运动数据，并进行自定义时间区间的对比。根据用户在平台使用时间、使用周期、课程类别等其他数据进行分析，分析用户爱好特征及人群划分。（10分）
开发所需设备及设备指标需求说明
图像采集设备：通过设备自带的摄像头采集，不允许使用深度摄像头或体感设备。
其他要求
提交相关文档：
需求规格书：详细描述课题的功能与非功能需求；
系统设计说明书：详细描述软件的架构、设计理念、算法思路等；
测试文档：描述测试环境的搭建、准备的测试数据、测试方法等；
程序源代码：指未编译的按照一定的程序设计语言规范书写的程序代码，包括代码结构说明书。
视频播放：用户选定运动项目后，系统将进入到运动环节，该界面将自动播放用户当前选定的教学视频。
动作识别：通过摄像头捕捉用户动作，对用户动作进行检测和识别，包括上肢动作和下肢动作，并在视频播放界面能显示动作轨迹，并实时显示与视频内容的拟合影像。
相似度识别：在对用户动作识别的基础上，需要将视频动作作为标准，用户动作作为样本，实时进行相似度计算并显示，完成后对项目整体情况进行相似度计算和评价。
测试环境：Windows 7及以上、Android5.0及以上或IOS10及以上，测试机器带摄像头
测试数据：
（1）单个动作判定：主要含四肢、头部及躯干六个部分的动作识别，如左臂抬起、左臂放下、头部抬起、右脚跨出等，需精准识别和描述；
（2）组合动作判定：同时做出四肢及头部组合动作，系统给出动作描述；
（3）测试视频：以第三套全国小学生广播体操希望风帆为参考视频，用户在摄像头前根据视频做出动作，系统实时给出相似度判断。
评分标准：
评分以综合方案技术可行性、功能性要求的实现程度和非功能性要求的实现程序三个方面进行。分别占总分值的20%,40%,40%。既要考虑系统解决思路的方向性，也要考虑实现过程中的可实现性以及对技术方案的先进性。
功能性需求
主要是实现三个方面的功能：一是通过摄像头捕捉的用户动作及轨迹，在教学视频播放时同步显示用户动作轨迹和实时相似度；二是开发娱乐平台，包含资源管理、用户管理、运动管理等功能模块；三是针对系统用户产生的运动数据，能够分析用户兴趣爱好。系统应具备以下功能：
（1）动作识别引擎
使用设备自带Webcam摄像头捕捉用户运动画面，实现人物动作识别，并可在教学视频上显示动作轨迹。（15分）
基于人工智能的视频运动比对分析教学平台，主要是以人工智能算法为依托，通过设备自带摄像头采集用户动作，以视频中动作为判定标准，实现人物动作与视频动作的相似度识别。本课题中使用的教学视频与动作相关，比如动作教学、运动健身、动作游戏类等不同资源，实现丰富的教学或者娱乐的互动方式；同时为了增加平台Байду номын сангаас乐性，可增加课程大厅、会员管理、积分管理、第三方分享等娱乐功能。
数据统计与分析：将用户产生的学习数据和运动数据，首先是对这些数据进行统计，得到用户总体运动报告；其次通过用户在平台的长期活跃数据，对用户兴趣进行挖掘，能够产生用户特征画像，以及平台活跃的用户群体的特征画像。
赛题业务场景：描述赛题相关的真实企业业务背景。从真实场景中，适当简化或者提炼出适合比赛的赛题场景
在目前普遍的视频教学中，特别是针对运动类型的教学，如Keep，采用传统的讲解式教学效果不理想，针对这类教学采用面对面的教学方式是常见的，现在应用图像处理技术，能够让视频与学习者进行实时的动作比对和互动，达到与视频进行面对面学习的效果。这样学习者只需要在摄像头前模仿视频中的动作，运用图像处理算法对视频进行特征检测和识别，实时的反馈给学习者相似度和学习建议，就可以达到在学习中与学习者互动的效果，本赛题就是基于此技术开发视频教学平台。
传统视频教学以单纯的灌输式知识讲解为主，无法了解学习者对于知识掌握情况，这种问题在涉及到动作的教学中就更加突显。我们应用人工智能技术对视频中的人物动作进行特征提取，通过摄像头捕捉用户学习画面，将教学视频与用户学习动作进行比较，就能对用户学习效果进行评估，根据评估结果能够更好的指导用户进行学习。
整体要求：
非功能性需求
（1）人机交互界面友好，操作简单、易用。（5分）
（2）如果是BS架构或者H5混合开发，页面支持响应式，对移动端设备（手机、平板）有很好的支持。（5分）
（3）开发文档完整性。（5分）
（4）对于视频的特征检测、识别和比对算法能跨平台，同时支持Windows、Android、IOS平台，并且在各个平台上有比较好的性能表现（10分）
基于人工智能的视频运动比对分析教学平台，我们选定运动健身作为应用场景。通过系统预先初始化的运动视频，用户选择该项目后，系统将播放视频，用户在摄像头前做出相同动作，系统实时计算相似度，在运动结束后做出总体评价。具体功能具有以下特点：
基于设备自带摄像头即可应用，无需另外购置其他设备，携带使用方便；
课程资源管理：管理员可通过后台发布运动视频教学课程，可以进行分类、标签、推荐、特征学习与标定等其他操作，这将是用户选择运动项目的基础和特征匹配的标准。
附加分：
（1）教学视频以动画角色实现的加10分；动画角色可动态更换的加10分。
（2）其他创新或创意功能（20分）
其他限制条件：开发环境、实验平台、开发语言、数据库、编译器等限制条件（请尽量明确）
开发环境：不限
开发语言：不限
数据库：不限
测试数据或平台：提供给参赛者的测试环境和测试数据。（可提供电子档）
（2）动作判定
预先录制运动教学视频，如广播体操、太极拳等，用户在摄像头前模仿运动，平台实时给出相似度，并在教学视频上显示拟合影响，最后对整体效果进行判定。（20分）
（3）教学平台
实现基于摄像头的互动教学，可自行创意，但是需与用户运动结合。基本功能包括：一是教学互动大厅，可动态增删运动教学课程；二是运动记录（单条明细基本数据包括：运动次数、有效时间、运动时间、卡路里消耗量、评分），实现运动照片和视频录制并压缩上传到后台，同时也可以进行分享；四是用户可对课程进行分享、评论、评分功能，总体评价作为课程排序依据之一。（15分）
第七届“中国软件杯”大学生软件设计大赛
赛题名称:基于人工智能的视频运动比对分析教学平台
组类：A本科及以上
赛题简介：介绍整个赛题的思路和整体要求
思路：
随着计算机软硬件以及互联网的飞速发展，计算机视觉在各个领域得到了广泛的关注。其中，视频中的人体动作识别技术已经在安防和监控等领域具有重要作用，同样也可以在视频教学中得到很好地应用。
（4）娱乐游戏
实现基于摄像头的以动作识别为基础的娱乐游戏，每实现一个得3分，最多得15分（15分）
（5）数据管理
对于用户学习记录数据，可实现多级数据权限，比如省市区区域级别。同时也可以按个人、用户组、区域、运动项目统计运动数据，并进行自定义时间区间的对比。根据用户在平台使用时间、使用周期、课程类别等其他数据进行分析，分析用户爱好特征及人群划分。（10分）
开发所需设备及设备指标需求说明
图像采集设备：通过设备自带的摄像头采集，不允许使用深度摄像头或体感设备。
其他要求
提交相关文档：
需求规格书：详细描述课题的功能与非功能需求；
系统设计说明书：详细描述软件的架构、设计理念、算法思路等；
测试文档：描述测试环境的搭建、准备的测试数据、测试方法等；
程序源代码：指未编译的按照一定的程序设计语言规范书写的程序代码，包括代码结构说明书。
视频播放：用户选定运动项目后，系统将进入到运动环节，该界面将自动播放用户当前选定的教学视频。
动作识别：通过摄像头捕捉用户动作，对用户动作进行检测和识别，包括上肢动作和下肢动作，并在视频播放界面能显示动作轨迹，并实时显示与视频内容的拟合影像。
相似度识别：在对用户动作识别的基础上，需要将视频动作作为标准，用户动作作为样本，实时进行相似度计算并显示，完成后对项目整体情况进行相似度计算和评价。
测试环境：Windows 7及以上、Android5.0及以上或IOS10及以上，测试机器带摄像头
测试数据：
（1）单个动作判定：主要含四肢、头部及躯干六个部分的动作识别，如左臂抬起、左臂放下、头部抬起、右脚跨出等，需精准识别和描述；
（2）组合动作判定：同时做出四肢及头部组合动作，系统给出动作描述；
（3）测试视频：以第三套全国小学生广播体操希望风帆为参考视频，用户在摄像头前根据视频做出动作，系统实时给出相似度判断。
评分标准：
评分以综合方案技术可行性、功能性要求的实现程度和非功能性要求的实现程序三个方面进行。分别占总分值的20%,40%,40%。既要考虑系统解决思路的方向性，也要考虑实现过程中的可实现性以及对技术方案的先进性。
功能性需求
主要是实现三个方面的功能：一是通过摄像头捕捉的用户动作及轨迹，在教学视频播放时同步显示用户动作轨迹和实时相似度；二是开发娱乐平台，包含资源管理、用户管理、运动管理等功能模块；三是针对系统用户产生的运动数据，能够分析用户兴趣爱好。系统应具备以下功能：
（1）动作识别引擎
使用设备自带Webcam摄像头捕捉用户运动画面，实现人物动作识别，并可在教学视频上显示动作轨迹。（15分）
基于人工智能的视频运动比对分析教学平台，主要是以人工智能算法为依托，通过设备自带摄像头采集用户动作，以视频中动作为判定标准，实现人物动作与视频动作的相似度识别。本课题中使用的教学视频与动作相关，比如动作教学、运动健身、动作游戏类等不同资源，实现丰富的教学或者娱乐的互动方式；同时为了增加平台Байду номын сангаас乐性，可增加课程大厅、会员管理、积分管理、第三方分享等娱乐功能。