坐得漂亮！英特尔AI全球影响力嘉年华中国赛区一等奖

英特尔® 人工智能全球影响力嘉年华

一等奖

高二 · 邹博宇

Intel® AI Global Impact 

2022 Festival

学术熏陶

创新不断

线上网课期间，

长期伏案学习的同学们

是否有腰酸背痛的苦恼？

要是有个机器人

实时监督坐姿体态就好了

邹博宇同学用AI技术打造了一款

实时监督坐姿设备

不仅能提醒大家保持正确坐姿

还获得了

“英特尔®人工智能全球影响力嘉年华”

（创造者13-18岁年龄组）

中国赛区预选赛一等奖

并代表中国青少年参加全球展示和评选

前不久，“英特尔®AI全球影响力嘉年华”中国赛区预选赛获奖名单发布，我校国际部高二的邹博宇同学，凭借《基于AI实时的青少年坐姿风险评估》项目，获得了AI影响力创造者赛道（13-18岁）全国预选赛一等奖的好成绩。

01

用AI技术拯救网课的“腰酸背痛”

Artificial Intelligence

“把腰立起来，别老驼着背。”

这是居家网课期间，邹博宇同学的家长对他说的最多的话。每天6-8小时在电脑面前学习，他经常感到腰酸背痛。而且，不是他一个人感到腰酸背痛，老师、同学在聊天时，也经常提到久坐的健康问题。

“有没有一种方法能够让我知道坐姿的好坏，并且能提醒我改正不正确的坐姿？”首先，邹博宇抱着这个疑问查阅了现有的人体工程学姿态风险评估方法，发现现有的方法大多都是基于专家观测的评估方法，这种方法需要专家的介入，并且无法对人体进行实时的风险评估。

正在被局限性困扰时，他想到初中时期跟随马丽霞老师一起做过的有关无人机AI物体检测的项目，于是他跟马丽霞老师开始探讨‘是否能够将AI和姿态检测相结合’研发一个设备，帮助大家解决实际问题。在得到马丽霞老师的肯定答复后，他开始了大量的资料查找和文献阅读。

在学习了人体关节结构知识，研究了人工智能姿态检测后，邹博宇开始投入到AI检测设备的开发。他有了一个大概的思路：

首先将摄像头放置在人体的正侧面拍摄坐姿视频。再利用人工智能技术提取出人体姿态关键点，计算重要关节角度。再结合现有的姿态风险评估方法，评估学生的坐姿风险。当风险大于一定等级时，也就是当摄像机监测到人体坐姿出现高风险时，会自动发出蜂鸣音，提醒青少年调整坐姿。

（系统流程演示）

（图为最终产品原型）

02

攻克难关之路

也是成长之路

Growing Up

在进行项目研究时，邹博宇在学校信息课程中学习的Python编程技术与AI知识打下了一定基础，但还不足以解决项目中遇到的复杂问题。

“比如，采用什么样的方法来提取骨骼框架，我是否需要用3D技术检测重要关节，如何将角度测量得准确。”邹博宇查阅资料发现mediaPipe是一个非常强大的工具。通过多次反复实验，他发现有些关节需要用2D技术测量，有些要用3D技术才能更准确地测出重要关节角度。

好在邹博宇已有编程基础，而且善于自学和钻研。通过视频网站学习，观看编程教程，跟着学写代码，是他最喜欢的学习方式：“生动又具有画面感的视频教程，更能提高我的学习兴趣。”

在遇到无法解决的难题时，邹博宇会及时与指导老师和专家沟通，获得老师的指导和帮助。

他花了大量时间努力自学，加上积极与老师沟通，攻克了项目中遇到的一个又一个难题。

仅仅是研究将MediaPipe提取人体骨架和RULA风险评估相融合这一点上，就花费了一个多月的时间。最终构建了人体骨骼关键点和姿态角度与 RULA 风险评估方法输入参数的映射， 为此连续好几个周末和节假日都到学校进行实验。

在实验中，邹博宇发现实验数据质量对于实验结果影响极大，他拍摄了许多视频来确定摄像头的位置对评测结果的影响。

暑假期间，天气十分炎热。在学校的一间小“创客室”里，在马老师的帮助下，邹博宇招募了一批初高中生和小学生进行实验视频拍摄和模拟实验。汗水一遍遍浸湿衣衫、模糊视线，但邹博宇坚持了下来，最终取得了良好的效果。

在实验过程中，他也得到了同学们的大力支持，大家帮他拍摄坐姿视频，一遍遍调整坐姿、反复拍摄，十分配合、支持他的科创项目。

（图示为风险级别较低时的演示）

做实验的过程也让邹博宇意识到严谨做事、关注细节很重要。实验设备十分“脆弱”，一不小心就会碰碎。有一次，他背着设备来到实验室，一个没放稳，LCD显示屏掉下来摔坏了。编程时，他常常会遇到程序执行错误，需要一行行的检查代码，调试运行程序直到出现自己期望的结果。他时常提醒自己，要更细心、更有耐心。

此外，除了编程知识、AI相关的知识，他还了解了大量人体健康方面的知识，比如坐姿风险、人体关节保护、坐姿不当带来的身体危害等，使他明白了利用AI技术解决实际的健康问题是很有发展前景的。

（图示为风险级别较高时的演示）

03

创新意识，来自一零一

浓厚的科学氛围

Scientific Atmosphere

初中时，邹博宇参加了学校的生命科学社团，跟着马丽霞老师做无人机项目。这个社团每年都会邀请院士、教授、专家来校，对同学们展示的项目进行点评。（点击查看详情）

 专家的点评中肯地指出了我项目的不足和需要改进的地方，我意识到一个成功的科创项目一定要解决实际问题以及有独特的创新点！同时，专业性十足的点评也让我充满干劲。

专家们的点评和指导给邹博宇指明了未来的研究方向，并给予了巨大的鼓励。

正是一零一中浓厚的科学氛围，让邹博宇追求创新的想法有了成长的土壤。同时，在马丽霞老师的带领下，很多同学的研究项目都获得了奖项。

经常有学长学姐的研究获得大奖，这种浓郁的学术氛围，也让我心生向往——希望有一天，我的研究也能独一无二、新颖有创造力！

在推进《基于AI实时的青少年坐姿风险评估》项目的过程中，马老师不仅给邹博宇提供了实验场地，让他能静下心来调试设备、开展实验。

她还组织金鹏科创社团的学生帮助邹博宇收集实验视频，推动了项目的进行。当项目进程停滞时，马老师也会邀请校外相关领域的专家，为邹博宇提供改进意见，让他的项目得以顺利开展。

奖状光芒璀璨

背后少不了良师益友的鼎力相助

也少不了课桌前的自学不怠

背后的意义

不仅仅是荣誉与回报

更重要的是收获与成长

因这一点一滴的进步

一丝一毫的实践

将给未来带来无限可能

END

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审核：蔡蕾

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