面向無線體域網(wǎng)的數(shù)字化3D人體模型及其簡化.pdf

1、近年來，隨著傳感器技術和無線通信技術的發(fā)展，以人體為中心，由各種用于監(jiān)測人體生理指標信號的傳感器節(jié)點組成的無線體域網(wǎng)（Wireless Body Area Network,WBAN）成為人們關注的焦點。無線體域網(wǎng)作為一種新的無線通信網(wǎng)絡，具有與其它無線通信網(wǎng)絡不同的特點和要求。其微型性和實用性使得它在醫(yī)療診斷、健康監(jiān)護和消費電子等領域具有廣闊的應用前景。目前對無線體域網(wǎng)的研究還處于起步階段，離技術成熟和廣泛應用還有很大一段距離，面臨的挑

2、戰(zhàn)還很多，還有很多關鍵性的技術問題有待進一步的研究和解決。
　　無線體域網(wǎng)是架設在人體身上的無線通信網(wǎng)絡，人體作為組建網(wǎng)絡的傳感器節(jié)點的主要承載體，是無線體域網(wǎng)的研究工作中必不可少的一部分。由于利用真實的物理人體體模進行相應的研究實驗缺乏一定的安全性，而且成本高、效率低，這就需要一種能夠取代真實的物理人體體模在無線體域網(wǎng)中的角色的東西——數(shù)字化3D人體模型。數(shù)字化3D人體模型也稱為計算機人，它是通過計算機技術和圖像處理技術虛擬出來

3、的能夠反應出人體三維形貌特征的3D模型。這種3D人體模型能夠在計算機中存儲和可視化，并且能夠任意調(diào)節(jié)和控制，相比于真實的物理人體體模，它更加安全、方便和靈活。因此它可以用來進行無線體域網(wǎng)的各種實驗仿真，極大地方便了無線體域網(wǎng)的研究，在某種程度上促進了無線體域網(wǎng)的發(fā)展。
　　本文首先通過3D激光掃描儀對人體進行掃描測量，獲取人體的三維點云數(shù)據(jù)，接著對其做一些簡單的預處理，包括踢除孤立點、濾波去噪等操作。然后利用這些經(jīng)過處理后的人體三

4、維點云數(shù)據(jù)用Delaunay三角剖分的方法重構出三角網(wǎng)格化的數(shù)字化3D人體模型。然而，由于3D激光掃描儀的精度很高，使得獲取的人體三維點云數(shù)據(jù)非常大，不易直接對其進行處理和重構，因此就需要對這些人體三維點云數(shù)據(jù)進行簡化處理?？紤]到在利用3D激光掃描儀對人體進行掃描測量的時候，采集人體表面的特征點非常密集，就會導致得到的這些人體三維點云數(shù)據(jù)之間或多或少的包含一些重復的特征信息，即這些點云數(shù)據(jù)之間會有一定的相關性。而主元分析（Princip