【智能監測】HKIIT團隊開發AI神器 拯救低頭族頸椎
都市人習慣「機不離手」,但低頭使用手機不但對肩頸造成負荷,輕則衍生肩頸痠痛,嚴重更可引致頸椎炎。香港資訊科技學院(HKIIT)團隊最近開發「iPosture」手機應用程式,應用人工智能(AI)及空間音頻(Spatial Audio)等科技,用家使用手機時戴上藍牙耳機,系統便可透過耳機內置的頭部運動追蹤功能,實時監測頭頸錯誤姿勢和角度,即時提醒和糾正,連物理治療師也指簡單易用,數據更有助診症之用。
因自身經歷萌開發念頭
開發團隊隊長全栢謙(Bosco)表示,以前最愛攤在沙發和床滑手機、看電視或看書,僵硬而不當的姿勢無形中增加腰椎壓力,久而久之令肩頸肌肉繃緊、僵硬及疼痛,後來甚至連舉頭喝水也感痛楚,要貼鎮痛貼紓緩不適。
後來他與另外三位同樣修讀職業訓練局(VTC)軟件工程高級文憑課程的同學符嘉宏(Vincent)、葉卓榮(Edison)和郭沛柟(Louis)分享自身經歷,搜集資料發現不少港人都有肩頸腰背疼痛等問題,於是決定開發一個提供實時監測和改善「低頭族」不良頭頸姿勢的手機應用程式。
追蹤頭頸移動幅度配合AI分析
使用「iPosture」手機應用程式時,用家不用添置或穿戴額外的坐姿調整和追蹤感應器,只需戴上指定作業系統的無線藍牙耳機,連接智能手機後,系統便會利用耳機內建的頭部追蹤功能,實時監測用家的頭頸移動幅度。
研發成員 Edison 表示,iPosture 支援「背景執行(Background Process)」功能,用家使用時並不影響同步使用手機通話、聽音樂或上網課等,「變相不影響日常工作之餘,更可實時監測用家在日常用手機時無意識的頭頸活動。」
當系統獲取用家頭部運動的三維數據後,再利用 AI 分析「低頭」及「抬頭」的幅度和頻率,若發現長時間頭頸姿勢欠佳,系統會在應用程式的「動態通知」欄彈出「哭臉」圖案,並以文字和語音提醒要適時休息和拉筋放鬆,緩解肩頸壓力。如姿勢正確,iPosture 則會送上「笑臉」圖案以作鼓勵。用家可自訂最多 5 小時監測,系統事後會自動生成健康報告,詳細羅列用家在監測時段的後仰、前俯及姿勢正確的時長、頻率及和趨勢,供用家參考和改善。
透過遊戲學習肩頸伸展運動
除了監測功能,iPosture 還設一款尋找小貓的小遊戲,負責遊戲開發的 Vincent 說,用家戴上耳機後,會以環迴立體聲效果先後聽到不同方位播放貓叫聲,此時需朝聲音發出的方向轉動頭部,透過系統感應頭部移動角度,從而尋到小貓。此遊戲能讓玩家多活動頭頸,放鬆肩背。遊戲採用空間音頻(Spatial Audio)技術,是一種能增強聲音在三維空間中定位感的音頻技術,讓玩家聽到的貓叫聲有沉浸式的聽覺體驗,提升遊戲趣味。
Vincent 補充,此遊戲參考衞生署的頸部活絡伸展操、醫療機構的頸部伸展運動指南,以及大學所做的頸部疼痛相關研究等專業資料,設計「左望右望」、「側頭聆聽」和「低頭及仰望」等不同動作,加強肩頸拉筋效果。
物理治療師指數據有助診斷
具 16 年臨床工作經驗的註冊物理治療師 Vic 試用 iPosture 後,認為其簡單易用,學童和長者皆能很易上手。當中的數據具參考價值,輔助物理治療師診斷和治療工作。例如患有肩頸問題的病人用手機時,常會無意識地脖子前傾,他們亦未必懂得跟物理治療師表達其姿勢有何不妥,iPosture 的圖表和統計數據,有助了解用家的日常生活習慣,從而作出更準確的建議。
負責指導項目的 HKIIT 高級講師郭譽豪表示,團隊下一步計劃在健康報告中加入改善頭頸姿勢的建議,如維持水平視覺,建議伸展拉筋動作等,使報告更全面;亦積極改良使用者界面,提升用家體驗。
iPosture 已於多個創科比賽中屢獲殊榮,包括「中國高校計算機大賽—移動應用創新賽2024」二等獎、「第10屆香港大學生創新及創業大賽」資訊技術組優異獎、「第六屆大灣區STEAM卓越獎2024(香港)大專大學組—資訊及通訊科技」銅獎等。