北京市冬季运动管理中心自2021年初开始，与北京理工大学在项目研发应用方面展开深入合作，充分利用智能化技术和设备、大数据和可穿戴设备完善智能化场馆。针对冰上项目视频采集与运动分析技术应用领域，结合冰上场地和冰上运动的特点，设计研发冰上训练用高性能专业拍摄与运动分析设备，并积极推进其在训练环节中的实际应用，取得了一定成效。目前研发过程进展顺利，研制设备按照功能主要分为以下三种类型：
第一类是多角度冰上运动特写追踪拍摄与运动数据采集设备，如图1所示。该设备包含多台具有云台跟踪和变焦功能的拍摄分机，其典型的应用状态如图2所示。将各分机摆放在场地周围，在多机同步信号的控制下，能够实现对于场地内运动员的同步跟踪拍摄功能，同时能够根据运动员距离的远近自动调整镜头焦距，形成对运动员的变焦追踪视频输出。系统可包含数量在两台以上任意数量的分机，多目系统能够很好的克服双目系统在使用过程中的肢体遮挡问题，为后续多角度三维动作关键点捕捉分析创造条件。
各分机在完成数据采集以后，视频内容被上传至总控计算机，由总控计算机完成对于采集数据的分析，形成运动员的运动轨迹和三维动作关键点轨迹的历史数据。第一类设备具备针对单一目标的多角度变焦特写跟踪拍摄功能，主要用于针对一名运动员实现精细的拍摄和运动分析。
第二类是多角度冰场全景图形采集与多人运动分析设备，如图3所示，与第一类设备不同，第二类设备同样采用了静态近红外相机替代动态特写跟踪相机，单个相机具有宽广的视场从而范围能够覆盖整个冰场。多台相机从不同角度同步采集整个冰场的图像，从而能够实现对冰场内所有运动目标的三维定位分析功能。为了减少在检测追踪过程中出现不同人员的混淆，每个运动员佩戴具有独特红外光闪烁编码标记。相机经过了精细的标定，可以在三维空间中确定运动的位置，并具有不少于100帧/秒的采样速率，可方便用于运动员头部高度及跳跃动作的精细分析，同时可以弥补单个相机空间分辨率随着目标距离变远而下降的情况。
第三类设备是冰上运动领滑系统，如图4所示，该设备采用了二维高精度云台带动激光投影器在冰面上形成指示光斑，设备能够根据第一类第二类设备采集的运动设备，或者自行编辑的输入轨迹数据按时序在冰面上通过光斑投影再现运动位置随时间的情况变化。该设备除了能够帮助运动员调节运动节奏，控制体能分配以外，还可以再现优秀运动员的运动轨迹，实现虚拟比赛功能。
上述设备均已完成了首批样机设备的研制，后续将通过实际应用对其功能进行进一步的改进提升，实现与实际训练的密切结合。
