仿真人体肺中铀、镅、钚沉积量测定及影响因素研究

仿真人体模型肺中镅、钚、铀沉积量的测量是活体同等测量技术的对照基础.将肌肉组织、肺组织等效材料制成吸收片,用不同γ谱仪测量出其对241Am源不同特征X射线、γ射线(<60 keV)的吸收系数;选取241Am的59 keV特征峰并用γ能谱分析定量测定其放射性活度;利用工业CT获得人体模型肺检区肌肉组织、肺组织等效材料厚度及肋骨的间隙尺寸.全面分析了仿真人体模型肺中点沉积241Am测量系统的性能、水平、可靠性和准确度,研究了影响定量测量的因素和校正方法,检验了定量分析的可靠性,分析了测量误差的来源.     

“超级病人”史丹——对训练医生具有划时代意义的智能模拟人

模拟技术应用于医学．人类再也不用小白鼠采进行试验了。在给血肉之躯做手术之前．现今医生已经能够借助于人体模型、虚拟的医院和三维器官投影仪．进行充分的准备和培训。换句话说,以往手术前让患者家属签字确认承担的风险,已然成为过去,有了模拟技术,手术治疗变得有的放矢。准确无误了。这一切都应感谢——     

利用卷积曲面模型的人体运动姿势估计

基于通过单目图像进行人体运动姿势估计,是计算机视觉中非常困难的问题,提出了一种利用单目图像进行人体运动姿势估计的框架.首先建立了一种新颖的多项式密度卷积曲面人体模型,该模型由连接体线骨架与某种卷积核卷积而成,整个曲面是一张连续曲面,调节多项式和半径参数可以让人体任意变形;给出了正交投影下卷积曲面和曲线对应的概念和相关定理,为二维的图像轮廓和三维人体模型之间建立对应关系;根据正交投影下卷积曲面与曲线对应定理,用卷积曲线去逼近人体的图像轮廓曲线,从而估计和恢复出三维人体运动姿态.实验证明,该方法在没有遮挡的情况下,可以很好地恢复人的三维运动.     

虚拟人运动仿真的VRML重构研究

为了更好地促进虚拟现实技术在维修与维修性工程中的应用,解决Jack软件发布方式单一、交互性差的问题.研究了Jack虚拟人体模型的组成结构,借鉴H-anim规范的思路,在VRML(Virtual Reality Modeling Language)环境中重构人体模型的关节层次关系(骨架),建立了符合VRML运动仿真需求的人体模型;分析了记录Jack虚拟人体运动仿真信息的ChannelSet文件,提取了仿真信息,给出了转换算法,开发了相应的软件工具,生成了驱动VRML人体模型的运动脚本,最后在VRML环境中重现了人体模型逼真的运动仿真.     

基于分块变化检测的人体肢体运动跟踪

人体运动跟踪是基于视频的人体运动分析的关键技术之一.提出了一种新的人体肢体运动的跟踪方法,通过基于分块的帧间变化检测和二维人体块模型检测出人体运动区域,利用背景统计的技术从累积的帧差信息中构建出完整的背景区域,进而从运动区域中提取出头部和四肢的区域,通过区域形状分析确定各肢体区域的位置信息,从而判断出关节点的位置.实验证明,该方法可以对人体肢体的大幅度运动进行跟踪.     

基于ADAMS的水下人体模型仿真

将着服装人体简化为11刚体模型,参考Morison公式引入水动阻力,基于多体动力学软件ADAMS建立了航天员水下动力学模型。进行了试验并根据试验记录对模型进行了修正。通过模型仿真与试验录像处理得到的运动学数据进行比较来验证模型的有效性。在水下环境和空间环境的的仿真数据基础上,讨论了配重,水动阻力和浮漂反馈对肩关节和膝关节力矩的影响。     

车辆正面碰撞的仿真与试验

以某轿车为对象,建立含乘员约束系统整车有限元模型.在LS-DYNA环境下,将整个模型划分为36万个壳单元进行正面碰撞过程数值模拟.对碰撞过程中能量转移、耗散、主要结构的吸能效果、乘驾假人的变形损伤指标进行了分析.将仿真分析结果与碰撞试验测试结果进行对比和评估,验证了含乘员约束系统的整车有限元模型的有效性;含乘员约束系统的汽车碰撞模型及计算机仿真分析方法较真实地反映出实车碰撞的状况和结果,具有实际工程应用价值.     

侧碰试验假人仿真数据对标及受伤机理研究

基于某款SUV车型约束系统零部件试验和侧面碰撞试验数据,建立了有效可靠的侧碰乘员假人伤害有限元模型;并利用THUMS人体模型替换假人模型进行乘员的损伤研究。结果表明,THUMS人体模型可以形象、直观地对乘员可能损伤部位和损伤程度进行评估和预测,对于乘员安全保护的研究具有重要的意义。     

数字化虚拟人背景和意义

本文回顾了国际上数字化虚拟人(数字人)的研究背景和进展,介绍了国内正在开展的建造具有东方人种特征的中国数字人的努力、主要概念和关键技术.可视人计划发端于10多年前的美国,是世界上第一个获取人体数字图像信息的实验.所获取的数据集是数字解剖学的基础.它的研究引起了广泛的关注.建造人体模型的思想在中国可以回溯到千年以前或更久远.现代建造数字人的努力正在得到国家高技术研究发展计划的支持.其背景是,中国是世界上人口最多的国家,随着经济的发展,与人相关的科学技术将得到越来越多的重视.中国数字人将在血管模型的添加、高精度数据的获取和数据的完整性上做出努力,争取达到世界领先水平.作为这种努力的标志是2001年举行的第174次香山科学会议.会议主要由计算机专家和解剖学家发起,详细讨论了在数字人研究上的合作.学者们致力于建造一个具有更高精度、更完整的中国数字人.它将不仅可以应用于生命科学,而且将应用于服装、航空、航天和汽车制造等广泛的领域.     

广义人体-结构-TMD耦合系统

研究了广义人体-结构-TMD耦合系统的动力学特性.利用2段连续的直杆模拟静立人体,将广义人体和结构均简化为单自由度,并与悬挂于结构下部的TMD共同组成一个三自由度的振动系统.推导出广义人体-结构-TMD系统的无阻尼固有频率、位移反应谱和加速度反应谱,并将结果与二自由度的结构-TMD系统进行对比.结果表明,广义人体对系统的动力学特性具有一定的影响.当结构基频为人体基频的2倍时,这2个系统的无阻尼固有频率差别较小;当结构基频与人体基频接近时,这2个系统的无阻尼固有频率差别明显.