●技術簡介：
「教練盒子」的主要技術與發想是衍生自科技部「精準運科」專案之「CoachAI：金準羽球」計畫的成果，該計畫整合的技術涉及電腦視覺、深度學習、機器學習、物聯網、穿戴式應用、自動化設備及大數據等，期望透過動作分析的數據與影像，提供選手能力分析及專家建議，同時可作為教練與學員有效溝通的媒介。
●技術之科學突破性：
「CoachAI：金準羽球」是為了發展自主的羽球技戰術的情蒐及分析能力，開發的技術包含：(1)羽球賽事微觀拍拍情蒐，可從比賽轉播影片快速詳細標記對戰過程，包含球員的站位跑位、擊球時間、揮拍動作、使用球種及落點等，不論在情蒐的內容及情蒐的速度皆有突破性的成果；(2)視覺化的高效資料呈現，結合微觀對戰資料，提供圖形化的技戰術情資，如：得失分分析、落點分析、球種球路分析等，並創新結合技戰術分析與影片剪接，提供主題式的比賽回放，大幅提升賽後檢討與溝通的效率；(3)CoachAI技戰術網站：將技戰術分析服務雲端化，提供高端球員及球員情蒐與技戰術分析服務，開展新的智慧商機；(4)自動化與穿戴式技術的引進，整合智慧手錶、智慧球拍及智聯發球機等，建構從情蒐到商品的智慧羽球生態系，不只將成果用於協助頂尖球員的培訓亦落實在全民體育經濟。
「教練盒子」衍生「CoachAI：金準羽球」專案計畫，底下針對當中的突破性成果進行分項說明：
(A) 快速移動小物件追蹤：羽球是最快速的球種，飛行速度可超過400km/hr，從影片辨識來追蹤羽球是具有挑戰性的工作，尤其是一般畫質的影片尚有解析度不足、影像模糊及殘影等問題，我們研發設計體積TrackNet及TrackNetV2深度學習網路有效解決這個問題。
(B) 羽球軌跡語意解析：擊球動作與姿態分析首要是能截取到擊球瞬間的動作，因此精確的擊球事件偵測是關鍵，有賴於精準的羽球軌跡追蹤的成果，我們開發解析羽球軌跡語意的演算法，可偵測擊球事件並取得擊球時間。最後，結合雙鏡頭3D相機定位，可以計算球速、評估球種及球質等相關資訊。
(C) 3D姿態建模與分析：我們使用YOLO定位影片中球員位置、OpenPose偵測2D骨架關節點及VIBE建構3D人體模型，這些資料可用於計算運動力學分析所需的體態參數。此外，2D/3D骨架時序資料，可用於動作比對。
(D) 軌跡建模與預測：羽球因外型及材質其飛行過程的空氣阻力模型相當複雜，無法以簡單的數學模型來描述，使得預測羽球飛行軌跡成為一個困難的任務，我們期望利用機器學習(如RNN)來建立羽球飛行軌跡模型，未來可根據少量初始飛行軌跡來預測全程的軌跡。
(E) 智聯發球機整合：為了精準引導受測學員執行擊球，可編程聯網發球機是最佳的選配設備，可與錄影程式整合，減輕系統操作的複雜性並增加系統量測的準確性。
●技術之產業應用性：
(A) 運動教學產業：「教練盒子」原始的發想即是以教學輔助工具為市場定位，初期的雛型系統開發以羽球教學為對象，提供視覺化與數據化的動作評估、球質評估及控球評估為三個主要功能，以動作診斷及學習成效評估為應用情境，不論是個人教練、夏令營、學校授課或球隊等，皆是潛在的系統使用者。
(B) 雲端教學服務：以手機等行動計算設備取代專屬系統進行拍攝，上傳雲端並結合雲端運算服務，提供運動學習的動作分析及教學建議，更可整合社群分享及學習紀錄，提供學習履歷。
(C) 醫療復健檢測：動作分析技術不只可應用在運動姿態或能力檢定上，相關技術亦可開發醫療復健的檢測輔助系統，如：老化檢測的步速及步態分析、復健動作的數據量測、頸部鞭索傷害診斷等，可透過影像的動作分析來視覺化及標記問題。
(D) 休閒娛樂產業：結合即時動作偵測、球風模型及智聯發球機等，讓電腦視覺系統即時偵測球員的動作及來球，用以驅動智聯發球機模擬真人回球，構成可與真人對打的「擬真智能選手」，當中需仰賴球風模型來決定控制發球機的回球參數，透過球風模型的更換，可模擬與不同球員的對打體驗。除了休閒娛樂的目的外，「擬真智能選手」亦可用於開發專業球員的訓練課程及開發球力檢定系統。

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