人体可计算模型已经被广泛应用于辐射防护、放射医学等领域。人体的体型、内脏的形状和位置等因素会影响电磁和电离辐射吸收剂量。为了在统一的条件下获得具有代表性的结果，通常需要使用标准人体模型。可代表特定人群体格、器官质量和营养状况等特征的参考人应运而生。目前已有符合中国参考人身高、体重、主要内脏器官质量和骨骼质量的可计算模型应用于电离辐射剂量评估。人体的体型对电磁辐射剂量存在影响，然而已有的中国参考人模型未对头高、头围、颈围、胸围和腰围等体格参数实施调整，限制了其在电磁辐射剂量评估方面的应用。人的个体解剖结构存在差异，为了对辐射剂量进行准确评估，需要建立一系列具有不同身高、体重和体型等特征的人体模型。用于建立人体可计算模型的原始医学图像来源有限，模型重建需要消耗大量人力物力。目前已经建立的人体模型并不能覆盖所有人群。在已有模型的基础上通过变形的方法建立具有不同解剖结构的人体模型已经成为快速构建人体模型的重要方法。　　本文基于中国数字人男性断层分割图像数据集，开发人体多边形网格表面模型的变形范式和算法，通过面绘制的移动立方体算法构建多边形网格表面模型，随后整体缩放至中国参考人的身高，采用基于光线投射碰撞检测的内脏器官质量调整算法调整内脏器官质量，采用基于椭圆模型和三次样条插值的人体体型调整算法调整人体外轮廓体型，获得了主要内脏器官质量和体型均符合中国参考人标准的男性多边形网格表面模型。以此参考人模型作为通用可变形模型，结合中国人体格测量统计数据，通过变形，构建了一系列具有不同年龄、身高、体重和体型，可代表特定中国人群体解剖结构特征的人体模型，组成中国人体模型库，还实现了网格模型体素化算法，将网格模型转换为辐射剂量模拟常用的体素模型。　　简而言之，本文在人体模型方面的研究目标是一个通用模型，一套变形算法和一个模型库。其主要创新性是开发了一套人体多边形网格表面模型的变形范式和算法，构建了具有精确中国参考人特征和高度可扩展性的人体多边形网格表面模型，建立了中国人体模型库。其意义在于借助具有高度可扩展性的多边形网格表面模型在可变形方面的优势，通过变形的方式，可快速建立具有特定体型的人体模型，加快了建模速度，节约建模工作量和时间成本。将本研究构建的具有中国人平均解剖结构特征的中国参考人模型应用于辐射防护剂量评估，可获得具有代表性的数值，为制定中国辐射防护标准提供数据基础。具有特定中国人群体解剖结构特征的中国人体模型库将为辐射剂量评估和放疗方案制定等领域提供模型支持。　　在电磁辐射剂量评估应用方面，本文构建了体重过轻、体重正常和超重体型的中国人成年男性模型，证实了20 MHz~3 GHz垂直极化平面波从正面入射时，体型对电磁辐射吸收剂量存在影响。瘦体型的人电磁辐射吸收剂量峰值更高。通过对皮肤、脂肪和肌肉等组织和器官电磁辐射吸收剂量的分析，提出皮下脂肪对电磁场的衰减作用，电磁波的穿透深度和特定情况下发生在皮下脂肪层的驻波效应是体型影响电磁辐射吸收剂量的三个主要因素。　　金属植入物对人体电磁辐射剂量的影响是生物电磁学的研究热点之一。本文通过将牙冠替换为陶瓷和金属材料，构建了具有不同金属牙冠结构的假牙模型，评估了日常接打电话、收发短信和上网时，假牙的金属结构作为金属植入物对手机电磁场的影响。研究表明，假牙金属结构会改变其邻近生物组织电磁辐射吸收剂量的峰值和分布。假牙金属结构的位置、方向、长度、体积及特定情况下其与电磁场的共振效应是其影响邻近生物组织电磁辐射吸收剂量的主要影响因素。但日常接打电话、收发短信和上网等情况不会导致携带假牙的人受到的电磁辐射超出国际非电离辐射防护委员会和电气和电子工程师协会制定的公众辐射防护标准。　　综上所述，本文在人体网格表面模型变形算法、中国人体模型构建和电磁辐射剂量评估应用等三个方面开展了研究。本文开发的人体模型变形算法和中国参考人可变形模型，在辐射剂量评估、放射医学、人体工程学和服装设计等领域具有广阔的应用前景。