人体对低频强电磁场吸收剂量的仿真研究

采用有限积分技术,在人体电磁仿真模型上求解了人体组织在低频强电磁场中的电磁吸收剂量。结果表明:人体组织的感应电流密度和比吸收率主要取决于电场强度;在不同的人体组织中,肌肉中的电磁吸收剂量最大,应作为人体安全性衡量指标的主要监测对象。     

植入式生物医学电子的UWB无线通信可行性建模研究

为考察超宽带(UWB)实现植入式生物医学电子设备无线通信的可行性及信道传播特性,基于男性活体CT及MRI切片图像,构建了一个频率范围在1～10.8 GHz的高分辨率三维人体电磁模型,考虑了85种不同人体组织或器官的电磁特性参数;将模型嵌入基于有限积分法(FIT)的三维电磁仿真软件进行电磁计算,考察电磁波在人体内的路径损耗及比吸收率特性。实验结果表明:该模型能较好地描绘真实人体的电磁特性,信号在人体内的衰减随频率的升高及植入深度的加深而加重;在植入深度达160mm时,3.5 GHz信号的路径损耗为75 dB;参考功率为27 dBm时,人体对3.5 GHz信号的比吸收率在安全值范围内;证实了采用UWB频段内的3.5 GHz实现植入式生物医学电子无线通信的可行性和安全性。     

电磁防护用品的屏蔽效能测试分析

设计了人体电磁防护用品屏蔽效能的测试方法和测试步骤,明确人体模型重要的测试部位.分析了电磁防护用品不同缝制方式对屏蔽效能的影响及简化的电磁防护用品模型的测试结果,认为不同的极化方式和照射方向对屏蔽服的防护效果都有影响.     

基于RANSAC和三维谱峰分析的全姿态散射中心建模

全姿态散射中心模型是一种性能优良的光学区复杂目标电磁散射参数化模型。针对传统的基于候选点筛选和聚类的全姿态散射中心建模方法易出现虚假散射中心和遗漏真实散射中心的问题,该文提出了一种基于目标三维空间电磁散射强度场谱峰分析的建模方法。首先,基于目标多视一维散射中心参数,利用随机采样一致性(RANSAC)方法和Parzen窗函数方法估计目标在三维空间中的电磁散射强度场。然后,通过谱峰分析、散射中心关联和多视量测融合,得到全姿态三维散射中心的位置。最后,利用二值形态学处理修正全姿态散射中心的角度可见性,估计全姿态散射中心的散射系数和类型参数。仿真结果表明,该文方法所提取的全姿态散射中心与目标几何结构具有极强的关联性,相较传统方法,在缩减三维散射中心数量的同时提升了模型的表示精度。     

典型隐身飞机动态RCS 仿真及统计分析

非合作目标的动态RCS 数据难以通过外场测量获取,电磁仿真计算成为了获取其电磁动态特性的有效途径。基于全空域静态RCS 数据库和空气动力学原理对典型隐身飞机的动态RCS 进行了仿真,并采用姿态抖动模型修正了姿态角,使动态数据更加贴近实际情况。其次,分别采用卡方分布、对数正态分布和威布尔分布对动态RCS 进行统计建模, 非参数检验结果表明对数正态分布在不同频率、不同极化均能获得最佳拟合效果,体现出其在描述动态RCS 起伏特性方面具有通用性。研究成果可为实现雷达回波的快速精确仿真提供依据。     

螺旋天线手机与30°人头模型系统的数值模拟

应用基于医学解剖学的人头模型,在垂直和倾斜30°两种情况下,模拟计算了人体所受手机天线的电磁辐射剂量,并比较了不同使用情形时人体对手机天线辐射特性的影响.结果表明:使用手机时,选择倾斜操作方式,能降低天线对人体的电磁辐射强度.     

通过导电壁上窗口透入的电磁波对人体作用的研究

本文用时域有限差分法和人体非均匀电磁模型研究了通过无限大导电壁上窗口透入的电磁场与人体的相互作用。首先对平面电磁波通过导电壁上窗口的透入特性进行了计算,并与解析解进行比较,证明了计算的可靠性。在此基础上对不同极化情况的入射平面波的透入场与靠近窗口的坐姿人体模型的作用进行了研究。计算了人体模型中的电磁场分布和所吸收的电磁能量。     

图像和视频中基于部件检测器的人体姿态估计

人体姿态估计是计算机视觉领域中的一个关键问题,可以应用于人体活动分析,人机交互以及视频监视等方面。该文针对单目图像和视频中的人体姿态估计问题,基于部件及图推理的方法,对观测模型和推理方法提出改进。该文设计实现了一种旋转不变的边缘力场特征,采用基于边缘力场特征的Boosting分类器作为观测模型,并利用一种基于粒子采样和置信度传播的优化算法进行姿态估计。算法的性能和速度在几个数据集上得到了验证。     

基于序列多尺度特征融合表示的层级舞蹈动作姿态估计方法

人体姿态估计是计算机视觉研究领域的热点研究问题之一,但其在传统民间舞蹈动作姿态估计方面的应用研究尚处于起步阶段.由于舞蹈图像中人体动作复杂多变、舞蹈动作连贯性强、舞蹈者存在严重遮挡不易检测等特点,传统人体姿态估计方法难以准确估计舞蹈者的动作变化,导致舞蹈动作姿态估计准确率较低.针对此问题,本文提出一种基于序列多尺度特征融合表示的层级舞蹈动作姿态估计方法,该方法针对舞蹈动作骨骼关节点尺度变化剧烈的问题,构建基于序列多尺度特征融合表示的关节点估计模型.并且,针对舞蹈姿态形变较大,遮挡严重的问题,设计基于关节点几何关系的层级姿态估计模型,提高舞蹈动作姿态估计的效果.实验结果表明,本文方法在标准人体姿态估计数据集及自建舞蹈数据集上取得较好的姿态估计结果.     

面向识别的雷达回波仿真技术可信度分析

按照系统仿真技术的一般方法研究了面向识别的雷达回波仿真技术的基本原理和模型。根据目标的三维CAD模型,利用电磁计算方法得到全姿态的一维距离像模板。在凝视状态下,利用雷达发射信号和目标的一维距离像模板模拟目标低分辨率回波;在扫描状态下,利用全姿态一维距离像重构不同角区中目标的散射中心模型,结合雷达波束的扫描方式获得仿真回波。最后立足仿真结果的校验,提出了可用于分析雷达目标回波仿真技术可信度的一些准则和方法。     

人体吸收电磁能量与入射方向和极化的关系

本文讨论了用时域有限差分法计算在平面电磁波照射下人体对电磁能量的吸收问题。计算了各种入射方向和极化条件下非均匀块状人体模型中的局部比吸收率(SAR)分布。计算结果表明,人体并不总是在正面入射时吸收能量最多;同时还表明,局部比吸收率比平均比吸收率更值得重视,因为局部吸收率的最大值往往比全身平均值大几倍到十几倍。本文的计算结果丰富了人们在人体电磁剂量学方面的知识。     

THE RELATIONSHIP BETWEEN THE EM ENERGY ABSORPTION OF HUMAN BODY AND THE INCIDENT DIRECTION AND POLARIZATION OF PLANE WAVE

The problems of EM energy absorption of human body irradiated by plane wave arediscussed by the Finite-Difference Time-Domain(FD-TD)method.The local Specific AbsorptionRates(SARs),the whole-body average SARs and the layer average SARs for the inhomogeneousblock model of human body with different incident direction and different polarization of theincident waves are calculated.The results show that the appearance of maximum EM energyabsorption is not always at the situation of the front incidence and the local SARs are moreimportant for the interaction of the EM fields with human body.All results provide more infor-mation about the electromagnetic dosimetry for human body.     

Induced EM fields inside human bodies irradiated by EM waves of up to 500 MHz.

In this paper, the internal EM field and the specific absorption rate of EM energy induced inside human bodies by EM waves of up to 500 MHz are theoretically quantified based on a tensor integral equation method. Numerical results for a realistic model of a man of 177 cm high irradiated by EM waves of various frequencies and of vertical and horizontal polarizations are presented. The resonance phenomenon and the effect of body heterogeneity on the induced field are studied. Some theoretical results are compared with existing experimental results.     

复杂电磁环境与两个人体的相互作用研究

在复杂环境中单个人体的电磁场分布以及 SAR计算的比较多 ,而对多个人体的相互作用以及之间的相互影响研究较少。利用现有的方法 ,计算在一定条件下 ,两个人体的相互作用 ,将其计算的结果与单个人体存在的情况下的结果相比较 ,由比较可以得出结论 ,平面波入射情况下 ,两个人体存在时的分层 SAR与单个人体的分层 SAR相比差别较小 ,且比单个人体存在时要小一点。多个人体存在时的 SAR与入射波的极化有关。     

Determination of Power Absorption in Man Exposed to High Frequency Electromagnetic Fields by Thermographic Measurements on Scale Models

When the body of man, small compared to a wavelength, is exposed to high frequency (HF) electromagnetic (EM) fields, the absorbed power density patterns and total absorbed power may be approximated by the simple superposition of the internal electric fields obtained from the quasistatic coupling characteristics of the electric and magnetic field components determined independently. These characteristics were obtained for full scale man by thermographic studies of power absorption in scale models of man exposed to fields at frequencies scaled up inversely proportional to the model size. A VHF resonant cavity was used to provide the necessary field strengths for producing measurable power absorption patterns under simulated HF exposure conditions. The results indicate that peak power absorption densities as high as 5.63 W/kg can be produced in man exposed to 10 mW/cm2 31 MHz radiation fields. The results show that the absorption decreases as the square of the frequency as predicted by theory for frequencies below 31 MHz.     

长椭球介质人头模型中的场分布

文中给出一长椭球介质人头模型中的电磁场全波解。运用并矢格林函数和散射叠加原理 ,求解的电磁场表示为椭球矢波函数。导出了在人头模型中的耦合系数 ,最后给出了数字结果的讨论。     

Long Wavelength Analysis of Plane Wave Irradiation of a Prolate Spheroid Model of Man

An electromagnetic (EM) field perturbation technique is used to find internal electrical fields and the absorbed power of a prolate spheroid being irradiated by a plane wave when the waveIength is long compared to the dimensions of the spheroid. The results show significant differences in the power absorption patterns with changes in the orientation of the spheroid with respect to the incident EM fields. Calculations of the power absorbed by a prolate spheroid model of man are given.     

USE OF FINITE-DIFFERENCE TIME-DOMAIN METHOD FOR CALCULATING EM ABSORPTION IN LOSSY DIELECTRIC SCATTERER

The problem for calculating EM energy absorption by lossy dielectric scatterer ir-radiated by plane wave are discussed.The factors affecting the accuracy of computation arediscussed.The calculated results of EM energy absorption and its distribution in homogeneousand layered homogenous lossy dielectric spheres are presented,and a comparison of these resultswith analytical solution is given.The calculation is carried out for dielectric cylinder on conduct-ing ground as well,and the results are compared with the image theory.All the computationsshew that the finite-difference time-domain method can give satisfactory results.     

利用FDTD方法比较手提电话天线的方向图,输入阻抗及人头部的比吸收率(SAR)(英文)

本文给出了利用FDTD电磁模拟方法对常用的五种个人通信手提电话的天线和人头部组织相互作用的比较研究。在研究中考虑的蜂窝通信手提电话常用的天线种类为单极子、偶极子和倒F型（IFA）天线。不均匀的实际人头模型被用于预测天线特性（包括输入阻抗，方向图和辐射效率等）和对操作作者耦合的电磁效应。天线在人头部的潜在危险影响是用1W辐射功率在人组织产生的比吸收率（SAR）来评估。