2025年大學(xué)《智能體育工程》專業(yè)題庫(kù)——運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)及其應(yīng)用考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.在運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)中，用于測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)加速度的傳感器是？A.陀螺儀B.磁力計(jì)C.加速度計(jì)D.GPS接收器2.以下哪項(xiàng)技術(shù)通常不直接歸類于生物運(yùn)動(dòng)感知傳感器？A.心率傳感器（PPG）B.視覺(jué)傳感器（攝像頭）C.肌電傳感器（EMG）D.力平臺(tái)傳感器3.IMU（慣性測(cè)量單元）在步態(tài)分析中主要提供哪些信息？A.運(yùn)動(dòng)軌跡和方向B.角速度和加速度C.生理心率數(shù)據(jù)D.地面反作用力4.運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)分析中，通過(guò)分析運(yùn)動(dòng)員關(guān)節(jié)角度變化來(lái)評(píng)估技術(shù)動(dòng)作是否規(guī)范，這主要利用了哪種傳感器的數(shù)據(jù)？A.生物電傳感器B.慣性傳感器C.視覺(jué)傳感器D.力傳感器5.在智能運(yùn)動(dòng)手環(huán)或手表中，監(jiān)測(cè)用戶心率最常用的傳感器技術(shù)是？A.ECG（心電圖）B.EEG（腦電圖）C.PPG（光電容積脈搏波描記法）D.超聲波傳感器6.以下哪項(xiàng)不是運(yùn)動(dòng)感知數(shù)據(jù)處理中常見(jiàn)的信號(hào)處理步驟？A.數(shù)據(jù)濾波B.特征提取C.數(shù)據(jù)傳輸D.模式識(shí)別7.利用GPS技術(shù)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)軌跡追蹤時(shí)，其主要依賴的定位原理是？A.慣性導(dǎo)航推算B.衛(wèi)星信號(hào)接收與距離測(cè)量C.視覺(jué)特征匹配D.無(wú)線電信號(hào)強(qiáng)度指示8.運(yùn)動(dòng)損傷預(yù)警系統(tǒng)中，監(jiān)測(cè)到異常的肌電信號(hào)或心率變異性可能指示？A.運(yùn)動(dòng)技能提升B.心血管健康改善C.運(yùn)動(dòng)疲勞或潛在損傷D.運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適中9.將加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)集成在一個(gè)小芯片上，其主要優(yōu)勢(shì)在于？A.降低成本B.提高測(cè)量精度C.增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性D.實(shí)現(xiàn)多維度運(yùn)動(dòng)狀態(tài)感知10.運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)在智能體育場(chǎng)館中的潛在應(yīng)用不包括？A.自動(dòng)化計(jì)分B.觀眾流量實(shí)時(shí)分析C.球員實(shí)時(shí)位置與速度追蹤D.自動(dòng)生成運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練食譜二、填空題（每空1分，共15分）1.運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)是智能體育工程領(lǐng)域的基礎(chǔ)，它主要通過(guò)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)和相關(guān)環(huán)境進(jìn)行______、______和______，獲取運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。2.慣性傳感器主要包括______、______和______，它們不依賴外部參照，能夠自主測(cè)量物體的______和______。3.生物傳感器在運(yùn)動(dòng)感知中用于監(jiān)測(cè)人體的______狀態(tài)，如心率、呼吸、血氧飽和度、肌電活動(dòng)等生理參數(shù)。4.視覺(jué)傳感器（如攝像頭）通過(guò)捕捉______和______信息，可以用于分析運(yùn)動(dòng)員的______、______和______等。5.在運(yùn)動(dòng)感知系統(tǒng)中，信號(hào)處理環(huán)節(jié)通常包括______、______、______等步驟，目的是從原始信號(hào)中提取出有意義的______。6.運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)分析利用運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)量化評(píng)估運(yùn)動(dòng)員的______、______、______等方面。7.運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)利用運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)員______、______、______等方面的實(shí)時(shí)監(jiān)控和評(píng)估。8.目前，運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)仍面臨______、______、______等挑戰(zhàn)。三、名詞解釋（每題3分，共15分）1.運(yùn)動(dòng)感知（MotionPerception）2.慣性測(cè)量單元（IMU,InertialMeasurementUnit）3.光電容積脈搏波描記法（PPG,PhotoelectricPlethysmography）4.肌電信號(hào)（EMG,Electromyography）5.多模態(tài)運(yùn)動(dòng)感知（MultimodalMotionPerception）四、簡(jiǎn)答題（每題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述加速度計(jì)和陀螺儀在功能上的主要區(qū)別和聯(lián)系。2.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練輔助方面的主要作用。3.簡(jiǎn)述利用視覺(jué)傳感器進(jìn)行運(yùn)動(dòng)狀態(tài)感知時(shí)，可能面臨的主要技術(shù)難點(diǎn)。4.簡(jiǎn)述運(yùn)動(dòng)感知數(shù)據(jù)（如心率、步頻）在運(yùn)動(dòng)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用價(jià)值。五、論述題（10分）結(jié)合智能體育工程的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景，論述運(yùn)動(dòng)感知技術(shù)的集成（多傳感器融合）對(duì)于提升系統(tǒng)性能和提供更全面運(yùn)動(dòng)信息的重要性，并舉例說(shuō)明。---試卷答案一、選擇題1.C2.B3.B4.C5.C6.C7.B8.C9.D10.D二、填空題1.感知，測(cè)量，識(shí)別2.加速度計(jì)，陀螺儀，磁力計(jì)；加速度，角速度3.生理4.圖像，視頻；動(dòng)作，姿態(tài)，軌跡5.數(shù)據(jù)采集，信號(hào)濾波，特征提??；特征6.技術(shù)水平，運(yùn)動(dòng)效率，專項(xiàng)能力7.生理狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)負(fù)荷，疲勞程度8.精度與實(shí)時(shí)性，數(shù)據(jù)融合與處理，成本與功耗三、名詞解釋1.運(yùn)動(dòng)感知：指通過(guò)人體固有的感覺(jué)器官（如本體感覺(jué)、視覺(jué)等）或外部傳感器設(shè)備，對(duì)人體自身運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或外部運(yùn)動(dòng)相關(guān)環(huán)境進(jìn)行信息獲取、處理和理解的過(guò)程。2.慣性測(cè)量單元（IMU）：集成了加速度計(jì)、陀螺儀和磁力計(jì)等傳感器，用于測(cè)量物體在三維空間中的加速度、角速度和姿態(tài)（或方向）的一種綜合性傳感裝置。3.光電容積脈搏波描記法（PPG）：一種無(wú)創(chuàng)的光學(xué)技術(shù)，通過(guò)光探測(cè)器測(cè)量組織中的血容變化，從而間接反映心臟搏動(dòng)引起的脈搏波，常用于心率監(jiān)測(cè)。4.肌電信號(hào)（EMG）：指肌肉在收縮或放松狀態(tài)下的生物電活動(dòng)所產(chǎn)生的微弱電信號(hào)，通過(guò)肌電傳感器可以捕捉和分析這些信號(hào)，用于研究肌肉功能、運(yùn)動(dòng)控制等。5.多模態(tài)運(yùn)動(dòng)感知：指利用多種不同類型的傳感器（如慣性傳感器、生物傳感器、視覺(jué)傳感器等）從多個(gè)維度、多個(gè)角度獲取運(yùn)動(dòng)信息，并通過(guò)融合算法綜合分析，以獲得更全面、準(zhǔn)確、魯棒的感知結(jié)果的技術(shù)。四、簡(jiǎn)答題1.解析思路：明確加速度計(jì)和陀螺儀的基本定義和測(cè)量物理量。加速度計(jì)測(cè)量線性加速度（包括重力加速度），陀螺儀測(cè)量角速度。聯(lián)系：兩者結(jié)合可以提供更完整的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)信息，例如通過(guò)加速度積分可估算速度和位置，但會(huì)累積誤差；陀螺儀提供角速度，可輔助姿態(tài)解算，但同樣存在漂移。區(qū)別在于測(cè)量的物理量不同。2.解析思路：從訓(xùn)練監(jiān)控、反饋、評(píng)估、計(jì)劃制定等角度展開(kāi)。例如：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)訓(xùn)練負(fù)荷（心率、步頻、強(qiáng)度），提供即時(shí)反饋，幫助教練和運(yùn)動(dòng)員調(diào)整訓(xùn)練策略；分析技術(shù)動(dòng)作（通過(guò)視覺(jué)或IMU），評(píng)估動(dòng)作規(guī)范性，進(jìn)行針對(duì)性改進(jìn)；記錄運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，客觀評(píng)估訓(xùn)練效果和進(jìn)步；基于長(zhǎng)期數(shù)據(jù)，進(jìn)行疲勞監(jiān)控和損傷風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，制定個(gè)性化訓(xùn)練計(jì)劃。3.解析思路：從環(huán)境、目標(biāo)、算法、數(shù)據(jù)量等角度思考。例如：光照變化影響視覺(jué)識(shí)別；復(fù)雜背景干擾目標(biāo)檢測(cè)；需要高精度算法處理實(shí)時(shí)視頻流；運(yùn)動(dòng)目標(biāo)快速移動(dòng)導(dǎo)致追蹤困難；需要處理海量視頻數(shù)據(jù)；可能存在遮擋問(wèn)題。4.解析思路：從生理指標(biāo)關(guān)聯(lián)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、監(jiān)測(cè)價(jià)值角度回答。例如：心率是反映運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和心血管負(fù)荷的直接指標(biāo)；步頻與運(yùn)動(dòng)速度、技術(shù)節(jié)奏相關(guān)；通過(guò)監(jiān)測(cè)這些數(shù)據(jù)，可以判斷運(yùn)動(dòng)員是否達(dá)到目標(biāo)強(qiáng)度、是否過(guò)度疲勞、是否存在潛在風(fēng)險(xiǎn)（如心率異常），為運(yùn)動(dòng)負(fù)荷控制、恢復(fù)安排、傷病預(yù)防提供科學(xué)依據(jù)。五、論述題解析思路：首先定義多傳感器融合的概念。然后闡述單一傳感器在智能體育應(yīng)用中的局限性（如IMU的漂移、視覺(jué)的依賴環(huán)境、PPG的非特異性等）。接著重點(diǎn)論述融合的優(yōu)勢(shì)：1）互補(bǔ)性：結(jié)合不同傳感器的信息，獲得更全面、冗余的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，提高感知的準(zhǔn)確性和魯棒性。例如，用IMU彌補(bǔ)GPS在室內(nèi)或靜止時(shí)的失效，用視覺(jué)補(bǔ)充姿態(tài)細(xì)節(jié)。2