基于汽车碰撞假人的中国50分位人体几何轮廓建模方法研究文献综述
2020-04-14 20:10:27
1.目的
我国正面碰撞GB 11551-2014法规规定试验用假人为HYBIRD III,而HYBIRD III是按照美国第50百分位成年男子主要尺寸制作的混合Ⅲ型假人,它的体重及主要尺寸相当于我国第95百分位人体,与我国第50百分位成年男子有着较大差别,以HYBIRD III来充当我国正面碰撞试验中的乘员,并不能代表我国最广泛的人群。
目前使用的碰撞假人与我国50百分位人体外形和体重等存在较大差异导致人体各部分的重心位置、转动惯量等不同,难以准确代表中国相应百分位人群碰撞发生时的受伤害程度。因此,研究符合中国人生理特征的碰撞假人实现技术,具有重要的意义并十分迫切。
2.国内外现状
为了研究符合中国人体特征的碰撞假人,对我国50百分位人体外形数据的收集与建模工作必不可少。因此,对中国50百分位人体几何轮廓进行建模从而获得我国50百分位人体外形就是本文研究的目的。
国内外许多专家学者对汽车碰撞假人及汽车碰撞假人人体三维重建方法进行了深入的研究,并取得了一系列的研究成果。
在国内,刘鑫等实现了一种基于Kinect传感器的快速物体重建方法,并通过GPU并行加速,实现对转台上转动的物体的三维重建;经彤等给出了一种基于Kinect的人体(轻微形变的非刚体)重建方法,该方法首先需要对人体进行建模,然后利用图像特征点实现相邻帧的局部配准,并进行全局优化;乔思航等提出了一种基于三个Kinect的个性化人体重建方法,该方法借助相机的几何标定矩阵,能够建立高逼真度的人体模型。同时还有其他研究学者针对人体模型进行了有限元分析。
在国外,Izadi等构建了Kinect Fusion系统,对小范围静态场景和单独物体进行三维重建,得到相对精细的重建效果;Engelhard等利用Kinect提供的RGB-D相机实现了一个实时的视觉SLAM系统,该系统能够用于场景重建。其主要方法是利用彩色摄像机进行SURF特征匹配,先获得摄像机位置的初值,然后用ICP算法进行点云配准并对相机位置进行优化;Henry等利用Kinect实现了一个交互式的三维重建系统,该系统仅选取关键帧进行ICP配准。AnnaCarlssona等在三维模型上又进行了有限元与网格分析,有助于假人下一步的工作完成。