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人体结构论文摘要范文人体结构论文摘要写 低频结构由于人的行走、跳跃、跑步等活动而产生的动荷载作用下的振动是一个与安全性与舒适性相关的重要课题.当行人穿过步行桥,行人产生的步行荷载会引起结构振动,当结构振动的幅度超过一定的限值,特别是当步行力侧向频率与人行桥侧向振动频率接近时,行人为保持平衡而无意识地改变身体的横向晃动与结构横向振动同步,即人体与结构之间产生相互作用.目前,研究人群与结构相互作用的各种数学模型都是将人群作为移动荷载而不是作为动力系统来考虑,忽略了由于人体与结构各自力学特性而可能发生的人体与结构相互作用,从而也无法解释行人对结构的动力特性(频率和阻尼)的影响.并且,人体的刚度、阻尼、冲击角等参数都无法在移动荷载模型中得到体现,无法从机理上对人体-结构相互作用进行阐释.针对所阐述的人体-结构相互作用研究中存在的问题,本文从人体-结构相互作用研究的两部分内容进行深入分析,具体内容如下： (1)研究静态人体对结构动力特性的影响.通过将结构上的人体模拟为质量-弹簧-阻尼单自由度系统,建立了人体-结构相互作用系统的运动方程,采用状态空间法分析了体系的自振特性,研究了人体与结构的质量比、频率比、阻尼比、人位于结构上的位置等参数对系统动力特性的影响,并将数值模拟结果与试验结果进行比较,验证了理论模型的正确性. (2)研究结构人致竖向振动问题.基于生物力学研究领域中的双足步行模型,分别采用拉格朗日方程和将经典有限单元法与移动单元法相结合的方法,建立人体-结构相互作用系统的运动方程,提出了保持步态稳定的反馈机制和时变阻尼模型,确定了人体与结构相互作用的基本理论和算法实现,研究了人腿刚度、人腿阻尼和冲击角等参数对结构动力响应的影响.同时,进行了相应的试验研究,验证了理论模型的正确性. (3)提出了考虑人体横向运动的三维双足步行模型,研究了步行中保持步态横向稳定的反馈机制,分析了人腿刚度和冲击角等参数对人体运动的影响. (4)基于三维双足步行模型,研究了结构人致横向振动问题.仍将经典有限单元法和移动单元法相结合,建立人体-结构相互作用系统的运动方程,确定了结构人致横向振动的基本理论和算法实现. 目的实现首套中国男、女数字化可视人体结构数据的计算机可视化.方法在获得首套 (包括 1例男性和1例女性 )数字化可视人体结构数据集 (男性为 2 5 18个横断面 ,总数据量为 90 64 8GB ,女性为 3 64 0个横断面 ,总数据量为13 0 0 4GB)后 ,分别在SGI图像工作站和P4微机上 ,先对二维图像进行处理 ,然后经过在每幅图像上预留的定标点进行对位配准.重建时采用了两种方法 ,一是体绘制 (Volumerendering)重建 ,二是面绘制 (Surfacerendering)重建.结果在SGI工作站和微机上分别实现了男、女数字化可视人体的整体和局部可视化.并且 ,通过革新三维重建和数据处理技术 ,实现了中国首套数字化人体数据的交互式三维可视化.结论经过可视化研究检验 ,本研究组采集的首套中国男、女数字化可视人体数据集符合三维可视化的要求.本研究建立起来的中国男、女数字化可视人体数据的交互式三维可视化平台 ,形成了数字人体解剖学和虚拟外科手术的雏形.经过数据分割、分类、配准和绘制重建起来的人体器官或局部模型为在计算机上细致表达人体全身的复杂结构奠定了基础 对于绘画艺术教学而言,想要正确描绘人体,学习艺术解剖学对人体整体效果的表现是最有效、最直接的一种方式.正因为如此,解读伯里曼人体结构绘画的教育理念,对当下学习绘画的学生有着非同寻常的指导意义与作用. 万变不离其宗,想要深入地认识到人体绘画的精髓,对伯里曼人体结构绘画的训练是不可或缺的一部分.通过对伯里曼这位绘画教育大师这一个案例的研究,将他作品中体现的传统绘画教育理念及人体绘画学习方法进行分析,寻求在人体绘画教学中,人体结构绘画训练的重要性和意义,进而结合笔者自身的学习经历,来探索属于自己的、便捷的、扎实的人体绘画基础的教育方法,并用其指导人体绘画的写生与创作. 总之,伯里曼人体结构训练把绘画教学的发展置于一个开放的环境中,同时为油画创作的发展提供了一个坚实的基础.如何深入、有效地研究伯里曼人体结构绘画训练在当代油画创作发展中的地位和作用,并在我国研究生的美术绘画学习中,将它作为一种合理可用的资源进行有效开发,当是一个值得认真思考和解决的问题.艺术探索必将得到越来越多的文化认同,成为蕴含在世界人体绘画艺术中一道靓丽的风景线. 基于生物动力学中的双足步行模型研究人体-结构相互作用,采用Lagrange方程推导人体-结构相互作用系统的运动方程.提出时变阻尼假定,使支撑脚刚接触地面时人体产生的地面反力为零.通过施加水平控制力的反馈机制保持行走中的步态稳定.采用自编Matlab程序进行数值分析,将基于双足模型的两座人行天桥的人体-结构相互作用计算结果与基于时域的外激励模型的计算结果进行对比.研究结果表明,对于柔度较大的人行天桥,人体-结构相互作用较大,每一步的人体动力响应有所不同,步行中产生的桥面反力也随着行人向跨中移动而逐渐增大,需要施加更大的水平控制力来保持步态稳定. 本文以自动*立姿无依托抵肩射击人枪相互作用系统为研究对象,根据人体结构,参考中国成年人人体尺寸和成年人人体质心国家标准,建立了模拟人体枪架模型,对人枪系统的运动特性进行了系统的分析,并进行了动力学仿真. 按照解剖学人体结构划分方法,经过计算,得到各环节的基本体表尺寸、质量、质心位置及转动惯量等参数,基于三维建模软件Pro/E对模拟人体枪架的总体结构进行了实体建模,利用专用接口软件Mechnism/Pro将三维图形导入动力学仿真软件ADAMS,对模拟人体枪架虚拟样机进行动力学仿真,从而得到立姿无依托抵肩射击人枪系统的运动特性曲线及射击过程中人体的相关参数对人枪系统运动特性的影响规律,并将仿真曲线与试验结果相比较,最终确定了模拟人体枪架各环节弹簧阻尼系统弹簧刚度和阻尼系数的范围,为模拟人体枪架的进一步研究打下了坚实的基础. 生理组学是运用计算机技术,综合当前在分子生物学、生物化学、生理学及解剖学方面的最新成果,量化以及模式化地处理人体从生理系统到器官,组织,细胞,生物大分子等各个层次的解剖,生化及生理学信息,建立各个层次的生理学模型,并实现层次模型间的整合.文中评述了国际上生理组学的研究进展,讨论高分辨中国数字人体结构数据集在生理组学研究中的作用和地位,提出基于高分辨中国数字人体结构数据集的生理组研究是生理组学的重要发展方向. 中国数字化辐射虚拟人研究是以中国数字人高分辨三维结构数据集为基础,构建可用于蒙特卡洛辐射模拟的三维计算模型,并实现X射线、中子、质子等多粒子多能级的仿真计算.论著中讨论了基于高分辨人体结构数据集的辐射模型构建过程和特点,以及蒙特卡洛模拟软件,并将剂量测定结果与现有的国外人体模型模拟数据进行了比较.中国数字化辐射虚拟人模型是具备中国人体特征的辐射模型.计算结果很大程度上补充或校正了现有放射学计量数据集,为临床放疗规划、核医药、核辐射防护设计提供精确量化参考. 静态人体与结构之间的相互作用称为人体-结构系统的静态耦合.通过建立人体-结构系统的静态耦合运动方程,确定了系统的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵.采用状态空间法求解其特征方程,得到了系统的频率和阻尼比,研究了人体与结构的质量比、频率比、阻尼比、人位于结构上的位置等参数对系统动力特性的影响.结果表明:人体既可以降低结构的频率,也会增加结构的频率,同时,人体既可以增加结构的阻尼,也会降低结构的阻尼,影响人体-结构系统频率的主要因素是人与结构的质量比、频率比、人位于结构上的位置,而人体的阻尼比对频率的影响较小.最后,通过简支梁振动试验,验证了分析模型的正确性.试验表明,不同姿态下的人体具有不同的动力特性,其对结构动力特性的影响也不同. 人体行为识别是人工智能与模式识别领域内一个新兴的研究方向,具有极其广泛的应用前景.本论文针对人体行为识别中的图像预处理、行为表征、特征降维以及行为分类等关键技术进行研究,提出了适用于可见光与红外成像、可穿戴传感的行为识别方法,获得了较好的识别效果.论文取得的主要创新性成果如下： (1)高质量的图像预处理是行为识别研究的基础.面向可见光、红外双波段视频监控应用,提出了一种双波段彩*像融合算法,并考察了图像融合对于人体目标跟踪性能的影响.将可见光与红外图像在NSCT域内进行自适应融合,并将融合图像赋予YUV颜色空间的亮度通道,进一步通过颜色传递可获得具有自然色彩视觉效果的彩色融合图像.实验结果表明,该方法可提高人体目标的可探测性,丰富融合图像的细节信息,增强观察者对监控场景的感知,为计算机视觉分析提供更高质量的源图像；此外,双波段图像融合能够提高对人体目标跟踪的准确度和鲁棒性. (2)提出了一种基于外观表征和多类相关向量机的行为识别方法.建立了一种新的时空模板：能量变化图,并在此基础上提取反映人体形状信息和运动信息的行为特征；首次将多类相关向量机引入行为识别领域,用于对多类行为的分类识别.在Weizmann行为数据库上进行了测试,采用“Constructive”结构的多类相关向量机获得的识别率达98.2%,且表现出优异的特征样本稀疏性.与其它一些典型的识别方法相比,本文方法在行为特征的复杂度和识别率方面均具有明显优势.进一步分析表明,不同方法间识别性能间差异主要源自于特征选取方式和分类方法选择上的不同. (3)提出了基于视觉特性的行为识别方法,并首次将Gabor类小波应用于红外成像人体行为识别.采用Gabor小波,对行为的能量变化图进行多尺度、多方向性描述.为了减少频带覆盖所需的分解层数,并更好地刻画行为的细节特征,进一步采用了性能更为优越的Log-Gabor小波.针对行为识别中面临的高维特征问题及训练过程中的小样本问题,分别采用了主元分析方法和鉴别共同向量方法对Gabor类特征进行降维.在重庆大学构建的红外行为数据库上进行测试,获得的识别率达94.44%.此外,还考察了Gabor小波类别、特征降维方法及分类器的选取对识别性能的影响,验证了本文方法的设计合理性. (4)对可穿戴传感行为识别进行研究.针对行为传感中存在的高维数据问题,首次将广义判别分析方法应用于可穿戴传感行为识别,提出了一种新颖的行为识别方法.对提取的时频域行为特征,采用广义判别分析方法进行降维,并构建组合相关向量机实现对多类行为的分类.在WARD人体行为数据库上进行了测试,获得的识别率达99.2%.为增强可穿戴传感行为识别系统的鲁棒性,对系统结构进行优化分析,进一步对多传感节点的融合问题进行了研究.在建立的决策融合框架中,采用自适应对数优化池对各个节点的分类后验概率输出进行决策融合,最终判别行为的类别.重点研究了传感节点数目及节点部署方式,融合规则、特征降维方法和分类方法的选取对识别性能的影响. 人类作为社会环境的主体,包含着丰富多样的交互行为信息,人体行为研究蕴藏着极其深刻的社会价值和应用价值.尤其,随着三维扫描技术的推广,人体三维模型的数量日益暴增,而且,在运动仿真、娱乐影视、高级人机交互等领域中得到了越来越广泛的应用.因此,如何高效、准确的提取三维人体结构信息实现模型的分析与重用已成为重要科研内容.开发有效的人体三维结构特征提取方法更成为进一步深入研究人体行为的基础工作.通过已提取的结构特征实现人体姿态的匹配可更好的理解模型行为,在运动分析、人体模型检索、人机交互等方面具有很强的实用性.针对目前大多数形状分析算法存在提取人体结构不够准确,不能普适用于多样化的人体姿态局限性,本文提出一种针对于人体结构特征提取的形状分析方法,有效突出了模型的拓扑结构和语义知识,并具有较强的姿态鲁棒性,为之后的人体模型压缩、检索、仿真等领域的应用打下了基础.本文主要工作有:1.融合模型的表面测地线特征以及更具稳定性的空间体特征提出了模型的形态结构分析方法,不仅保留了模型的整体拓扑结构更突出了表面的局部几何细节,具有较