运动员人体三维建模研究

运用人体测量学、人体工程学等相关理论,汇集整理了运动员的人体工程学数据.使用工程图学的高级造型软件(Pro/ENGINEER)作为主要的建模平台,对运动员人体三维造型进行了设计,得到了易于编程控制的人体三维模型.在该三维模型基础上,建立运动员多体系统的运动学模型,获得运动员训练或比赛的真实模拟效果.仿真结果表明,该模型可以准确模拟运动员的各种动作,可应用于各种模拟训练当中;实践中,将该模型运用于排球电子模拟拦网训练系统的研制,准确地模拟了排球运动员的拦网技术动作,对提高国家排球队技术水平起到了有效的辅助作用.     

人体通信信道测试系统的研究与实现

人体通信以人体为通信媒介,具有低功耗、高速率、高安全性等优点,其为人体传感器网络提供了一种理想的通信方式。设计了一种人体通信信道测试系统,具有"浮地"特性,能真实反映人体通信的耦合或感应机制。该系统采用ARM7TDMI内核的S3C44B0X系统作为开发平台,使用直接数字合成器(DDS)芯片AD9910设计可调频率信号源,使用对数放大器芯片AD8310设计信号强度检测器。测试结果表明:可调频率信号源频率范围为0～200MHz,窄带无杂散动态范围大于80dB;信号强度检测器检测分辨率可达0.1 dB。该系统采用电池供电,成功地在电磁屏蔽室做大量实验,并测试得到人体信道特性。     

人体三维运动实时跟踪与建模系统

提出了一种新的人体三维运动实时跟踪与建模系统设计方法,并基于此实现了一套鲁棒的参考应用系统.针对人机交互等对跟踪精度要求不是很高的应用场合,系统在跟踪精确性和简易性与可推广性之间做了很好的折中.系统使用多个摄像头采集图像,实时计算场景深度信息,然后结合使用深度和颜色信息进行人体跟踪.应用一个简易的人体上半身三维模型,并使用基于颜色直方图的粒子滤波算法对头部和手部进行跟踪,从而恢复出模型的各个参数.系统以人脸检测和人手肤色聚类算法为初始化方法.大量实验证明,该系统能在复杂背景下进行人体上半身的跟踪和三维模型恢复,能进行完全自动的初始化,有较强的抗干扰能力和自动错误恢复能力.系统在2.4GHz PC机上能以25帧/秒的速度运行.     

人体通信不同信道传播特性的研究

植入式通信系统是人体体域网（BAN）的重要组成部分,在医疗监测、疾病诊断治疗和残疾人辅助方面有重要的应用前景。基于时域有限差分的方法（FDTD）原理建立多层非均匀介质人体组织模型,通过在体表、体内植入不同方式信道,研究植入式人体通信信道传播特性。首先,建立多层非均匀介质人体组织模型,考虑到组织介电特性与频率有关,随频率呈α、β、γ色散,需对介质Debye模型进行非线性参数拟合;然后,在人体通信链路体表-体表、体表-体内、体内-体表和体内-体内植入四种信道,分析0.3~100 MHz频段人体通信信道的衰减特性;最后,通过信道植入实验（猪肉）验证了非均匀介质建模的可行性。分析植入式人体信道路径损耗特性：在植入信道传播特性方面,信道路径损耗与信道长度相关且随频率呈高通特性,在信道植入方式方面,体内信道较体表植入更具有优势。     

衰落网络信道通信能力建模仿真分析

对衰落网络信道通信能力进行分析,对网络遇到攻击后使信道衰落的修复具有重要的意义.网络入侵对信道产生的衰落性方面具有随机性和不可控性,不同网络受到不同入侵破坏后,网络信道的衰落程度也不同,引起的网络通信能力下降程度也不同.传统的方法仅仅以相同损伤权值认定入侵破坏衰落过程,对信道衰落程度与入侵强度间接的关联性分析较为模糊,存在一定的弊端.提出一种依据网络信息熵的衰落网络信道通信能力评估模型,从计算机网络受到弱入侵和强入侵后信道衰落程度的角度,分析了网络熵的概念,依据简化的网络信道性能指标规范,采用网络熵差的运算方法,将层次分析法应用于衰落网络信道通信能力的建模中,基于衰落网络信道通信能力评估层次结构模型,塑造评估矩阵,实现衰落网络信道通信能力的准确分析.实验结果说明,模型在网络通信效率、网络信道利用率以及信道延迟率三方面都优于传统模型,模型能够准确分析衰落网络信道通信能力.     

三维人体的草绘建模方法

提出了一种三维人体的草绘建模方法,允许用户分层次绘制人体骨架线和轮廓线草图,并快速生成三维人体模型.该方法的特征主要表现在两个方面:首先,采用层次化的人体截面模板进行形变,并使用基于距离的描述子在人体模板库中检索最符合用户绘制的模板,使结果模型更能体现人体草图特性;其次,采用参数驱动的三维人体模型生成方法,将草图轮廓特征与模板轮廓进行对应并计算三维形变参数,最后对人体模板进行形变生成三维人体模型.实验结果表明,该方法能够快速构建符合用户绘制意图的三维人体模型.     

基于Matlab仿真的短波无线信道研究

提出了在短波无线通信信道的理论模型及算法,并基于Matlab工具进行了计算机仿真计算。针对不同的传输模式,分析了影响信道传输特性的几种参数,对其中的主要参数作了较为详细的讨论。研究得出的结果对于水面舰船与岸基的通信工作提供了有力的理论基础和实际价值。     

水声信道的建模与仿真研究

本文简要分析了水声信道的传播特性，介绍了一种水声信道的仿真模型，并对模型进行了一定的理论分析，提出了一些改进的建议，最后给出了实现仿真的方法，并对仿真结果进行了分析。     

人体经络的三维数据模型和动画显示方法研究

本文叙述了人体三维形体的空间数据获得方法，提出一种基于齐次坐标变换的人体经络数据模型，为解决计算机人体经络模型的动画演示和经络穴位的透明叠加显示等问题提供了一条新思路，也为今后进一步应用数学方法或从整体综合的角度去研究经络打下了良好基础，并在分析Ｔａｒｇａ图象和ＦＬＩ动画格式的基础上，实现了它们在Ｗｉｎｄｏｗｓ环境下的显示方法。     

人体运动仿真建模方法研究

为了研究人体在运动过程中的力学行为,探讨人体运动仿真的建模方法,运用多体系统动力学的建模方法建立了17刚体,55自由度的人体动力学模型,模型对人体颈部和下躯干的柔性效应给予了充分考虑,基于第一类Lagrange方程推导了系统的动力学方程,并以某人体为例,利用该模型对人体的行走过程进行了仿真计算,计算结果表明:采用所建立的人体动力学模型进行人体步态仿真、碰撞仿真等研究是现实可行的,最后结合对人体运动仿真的未来发展趋势的展望,说明人体动力学模型有待进一步完善.     

人体几何建模方法综述

人体建模是计算机图形学与计算机视觉领域的重要研究课题,而人体几何建模则是人体建模的基础。人体几何建模技术发展至今,已经出现了大量的实现方法。回顾和总结了人体几何建模领域一些最新的研究成果,将其分为直接建模方法、2D图片识别方法、模板匹配方法、统计综合建模4大类,并且对人体几何建模方法的未来发展趋势进行了展望。     

膜盒超声波清洗工艺改进

介绍了超声波清洗的机理,通过对膜盒清洗工艺的改进,提高了膜盒零件的清洁度以及清洗效率,使得质量稳定可靠.     

CDMA移动通信系统反向信道的仿真建模研究

随着现代通信技术的快速发展,移动通信系统的研究和开发成为热点,并不断有着新的突破。该文在Matlab6.5/Simulink环境下成功地建立了IS-95标准N-CDMA移动通信系统反向业务信道的模型,解决了模型创建中串并转换,并串转换,数据帧格式转换等几个关键问题。在此基础上进行了系统模型仿真,获得标准的调制信号,并对信号的频谱及其通过高斯信道的误码率进行了研究分析,给出研究结果,为实际系统的设计提供了有效的依据。     

广域稳控系统通信网络性能仿真及分析

广域稳控系统对覆盖面积广阔的电力系统运行状态进行监测和分析，对实时性与可靠性要求很高。分析了广域稳控系统的通信网络需求，基于现网架构设计了相应的通信方案；理论上分析了广域稳控系统分段时延产生机理，建立了广域稳控系统通信时延的计算模型；基于Exata网络仿真平台建立了电力设备模型及SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）传输网网络模型，并通过电力通信联合仿真接口模型接入电力实物设备，验证了仿真模型的有效性；最后通过对比不同业务传输通道下的广域稳控系统通信网络时延，结果表明在广域规模达3 000 km以上时，专有通道传输时延仍能满足50 ms以内的需求，而基于SPDnet的三级IP网络通道受厂站负载的影响，无法保证所有厂站业务均满足时延需求，且交换时延的不稳定带来了极大的时延抖动。     

基于主题模型的通信网络建模与仿真

探知通信网络的形成和演化机制是复杂网络领域中一个重要的研究点.众多研究者也提出了许多关于探索通信网络形成及演化机制的方法.现有的网络模拟方法主要着眼于网络的宏观特征而忽视了微观特征,导致个体用户模式的信息丢失.既然通信网络是与使用者的行为紧密相关的,那么构建模型时单用户的模式也应当被考虑进来.通过对网络中每个节点标注一个隐含属性——活跃度,提出一种基于主题模型的通信网络高效模拟生成方法.在真实邮件网络数据集上的实验结果验证了提出的方法能够很好地模拟原网络的整体特征和个体用户的行为模式.此外,由于隐私策略和访问权限的限制,对于大多数研究者而言,短时间内采集大规模的真实通信网络数据是十分困难的.许多研究工作因缺乏实验数据而受到制约,应对这个问题,可以使用该算法借助少量已有的通信数据流来生成大规模的模拟数据.该算法具有线性时间复杂度并且可以方便地并行化处理.     

Three-Dimensional Human Body Model Acquisition from Multiple Views

We present a novel approach to the three-dimensional human body model acquisition from three mutually orthogonal views. Our technique is based on the spatiotemporal analysis of the deforming apparent contour of a human moving according to a protocol of movements. For generality and robustness our technique does not use a prior model of the human body and a prior body part segmentation is not assumed. Therefore, our technique applies to humans of any anthropometric dimension. To parameterize and segment over time a deforming apparent contour, we introduce a new shape representation technique based on primitive composition. The composed deformable model allows us to represent large local deformations and their evolution in a compact and intuitive way. In addition, this representation allows us to hypothesize an underlying part structure and test this hypothesis against the relative motion (due to forces exerted from the image data) of the defining primitives of the composed model. Furthermore, we develop a Human Body Part Decomposition Algorithm (HBPDA) that recovers all the body parts of a subject by monitoring the changes over time to the shape of the deforming silhouette. In addition, we modularize the process of simultaneous two-dimensional part determination and shape estimation by employing the Supervisory Control Theory of Discrete Event Systems. Finally, we present a novel algorithm which selectively integrates the (segmented by the HBPDA) apparent contours from three mutually orthogonal viewpoints to obtain a three-dimensional model of the subject's body parts. The effectiveness of the approach is demonstrated through a series of experiments where a subject performs a set of movements according to a protocol that reveals the structure of the human body.     

基于尺寸建立个性化人体模型的方法

近年来,人体模型定制已成为计算机图形学领域的重要研究课题之一。文中提出一种基于少量人体尺寸生成个性化人体模型的方法——分块优化法。首先,根据MPI人体扫描模型数据库获得人体外形形变参数与尺寸参数,采用线性相关分析方法实现由若干尺寸恢复完整人体尺寸集。其次,通过参数优化的线性回归方法分析各部位三维人体外形参数与二维尺寸数据之间的关系,并根据输入尺寸对人体模型进行进一步精调。实验表明,上述方法能够生成准确反映人体外形的人体模型。     

复杂系统仿真与人体仿真探讨

系统仿真是为复杂系统的组成建立模型,对系统功能的实现进行可视化的研究,是基于系统认识的模型化表示。通过对仿真演示结果评估与分析得到的结论,再与系统模型表达的系统知识进行重合性、再现性比较研究。在生理系统中人体系统仿真研究分为医学人体仿真研究和应用人体仿真研究。由人体切片数据重建的人体构造三维图像,是在计算机虚拟空间中对人体解剖数据的可视化;下一阶段的医学人体仿真研究工作是建立各种器官系统的附加相应的物理性、生理性等参数的仿真模型模块,在仿真集成环境中进行仿真,并对仿真研究结果加以评估和分析。