人体头部参数化模型建立方法研究

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1、第19卷第6期航天医学与医学工程Vol.19No.62006年12月SpaceMedicine&MedicalEngineeringDec.2006·研究快报·3人体头部参数化模型建立方法研究高嵩峰,张春林,李志香,廉莹(北京理工大学机械与车辆工程学院,北京100081)摘要:目的研究人体头部参数化模型的建立方法。方法通过头部原始数据获取和清理、头部尺寸线性回归方程的建立、头部参数化模型的实现等方面的研究,寻找人体参数化模型的建立方法。结果建立了人类头部参数化模型。结论人体头部参数化模型可以利用人体头部的线性回归方程修正其通过CT获得的初始化数据,通过Op

2、enGL建立人体头部三维参数化模型。关键词:头部参数模型;参数化;线性回归;OpenGL中图分类号:R318101文献标识码:A文章编号:100220837(2006)0620456203AStudyonMethodforBuildingHumanHeadParameterModel1GAOSong2feng,ZHANGChun2lin,LIZhi2xiang,LIANYing1SpaceMedicine&MedicalEngineering,2006,19(6):456～458Abstract:ObjectiveTofindamethodforbuild

3、ingahumanheadparametermode.lMethodRawdataofhumanheadwereacquiredandfiltered,alinearregressionequationwasformulated,andapa2rametermodelwasestablished.ResultAhumanheadparametermodelwasbuilt.ConclusionAhu2manheadparametermodelcanbebuiltbyusingthelinearregressionequationofhumanheadtoa

4、djusttheinitialCTdata,andathree2dimensionalandhumanheadparametermodelcanbebuiltbyOpenGL.Keywords:headparametermodel;parameterization;linerregression;OpenGLAddressreprintrequeststo:GAOSong2feng.SchoolofMechanicalVehicularEngineering,BeijingIn2stituteofTechnology,Beijing100081,China

5、运动生物力学是体育学科的一个重要组成部国才刚刚开始,而且大多数停留在实验阶段,没有分,它是随着生物科学和计算机科学发展而新兴成型的生物力学分析系统,而且大多数的研究对[1]起来的一门边缘学科,无疑现代科学技术对其产象为人体局部环节,缺乏整体性研究。生非常重要的影响。电子技术、计算机、新材料技人体的结构是非常复杂的,参数化模型的建术的出现为运动生物力学实验研究提供了新的方立过程也异常复杂。我们采用的研究方法是首先法和测试手段。现代科学技术将与运动生物力学以人类的头部为研究对象,探索建立头部参数化发展更加紧密结合,并进一步拓展运动生物力学模型的合理方法,然后在

6、此基础上,展开对整个人应用研究领域。尤其是近30年来,运动生物力学体的参数化模型建立方法的研究。我们之所以选得到迅速的发展,20世纪80年代在体育界达到择头部来首先研究,是因为头部的骨骼和外形较[2]鼎盛时期,高速影像技术、传感技术和同步技术的为复杂,且头部的力学特征相对简单,这样我们进步,使得人体运动的研究进入了三维运动学的可以把研究的重点放在参数化模型的建立方法领域,同时又使多刚体系统动力学和计算力学在上,在后续的研究中,按照头部模型的参数化方法解决人体运动力学问题时,获得了实验技术的支建立人体其他环节的参数化模型,在此基础上进持。尤其是当代计算机图形

7、学、智能动画技术、神行力学特性的研究,把重点放在动力学和运动学经网络技术的渗入,极大地丰富并促进了运动生分析上,使得我们的研究可以持续、稳定地进行下物力学的测量技术。去。随着军事和体育的发展,尤其是随着航天事业的发展,人体的运动生物力学研究在近些年来方法逐渐成为一个热点研究领域,美国、俄罗斯等国家原始数据的获取人类头部原始数据的获取在这方面的研究已经取得了一定程度的进展,我是采用对标准人类头部进行CT扫描的方法进行收稿日期:2006201218的,然后对扫描获得的数据进行加工,进一步处理通讯作者:高嵩峰ivan@ivansoft.com3基金项目:国防科工

8、委基础科研计划(K1302060610)成为建立模型所需要的原始数