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1、浙江理工大学学报,第23卷,第3期,2006年9月JournalofZhejiangSci2TechUniversityVol.23,No.3,Sept.2006文章编号:167323851(2006)0320298204三维人体扫描仪测量数据与手工测量数据关系研究张淑君,丁笑君,邹奉元(浙江理工大学服装学院,杭州310018)摘要:通过三维人体扫描仪测量以及手工测量的方法测得两组人体数据,利用最小二乘法对两组数据进行曲线拟合,对它们之间的关系进行分析研究。得出服装纸样制作中常用对应部位两组数据之间的映射关系,并且对结果进行曲线拟合优度验证,结果显示:所研究的各部位两组数据之间映射
2、的准确率在97.25%以上,表明本文模型的有效性,为直接根据三维扫描仪测量数据制作样板提供依据;并得出各部位模型的排序,根据准确率由高到低依次为:颈椎点高、臀围、腰高、臂长、胸围、腰围、肩宽、背长。关键词:仪器测量;手工测量;回归分析;曲线拟合;人体测量中图分类号:TS941文献标识码:A0引言人体数据是服装规格设计、结构制图及推板的依据。至今,传统的手工测量方法在服装业中一直占据着主导地位,其优点是方法简便、直观,可有意识地避免一些由于人体动作引起的误差,不足是耗时费力、易引起被测者不适等。而新兴的三维人体测量技术具有准确、快速的优势,测量仪只需几秒钟便可产生稳定性较[1,2]高
3、的大量测量数据,能产生数字化格式的结果,而且能自动集成到服装CAD系统中,并具有较高的测量[3]精度和重复性,可以适应服装生产的需要。人体尺寸的自动测量具有广阔的发展前途。由于目前国内常用的纸样制作方法都是建立在手工测量数据的基础之上,因此,有必要研究仪器测量数据与手工测量数据之间的关系,为直接根据仪器测量数据制作样板提供依据。1实验方案1.1实验对象随机抽取浙江理工大学在校女学生105人,年龄为20～28岁,平均年龄21.6岁,平均身高160.2cm。1.2测量部位结合人体特征和服装结构设计要求,选取9个测量部位,分别为:颈椎点高、肩宽、胸围、腰围、背长、臂长、臀围、腰高、股上长
4、。1.3实验方法采用仪器测量和手工测量两种方法,对身着棉质紧身内衣裤的被测者进行人体净体尺寸的测量,测量数据作为实验的样本。2[3]仪器测量采用美国[TC]公司的三维人体扫描仪,对每位被测者至少进行3次的重复性测量。测量时,被测者严格按照仪器测量要求站立,身体尽量不晃动,保持平衡,以减少由于人体晃动带来的随机误差的收稿日期:2006-04-07基金项目:杭州市科技局资助项目(杭科合[2004]140号)(杭财企—[2004]769号)作者简介:张淑君(1982-),女,浙江浦江人,硕士研究生,主要从事服装人体工程与数字服装的研究。©1994-2009ChinaAcademicJou
5、rnalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第3期张淑君等:三维人体扫描仪测量数据与手工测量数据关系研究992影响,获取比较精确的仪器测量数据。手工测量(软尺、身长计)由专家对每位被测者进行3次测量。测量时,被测者严格按照手工测量要求保持姿势,以确保得到较精确的手工测量数据。2曲线拟合为了探讨仪器测量和手工测量两组数据的关系,采用曲线拟合的方法进行研究。曲线拟合是根据最小二乘法则,使得拟合曲线满足:实验所得数据与曲线上对应值的残差之平方和最小的一条曲线。即对于给定的3[4]一组数据(xi,yi
6、,i=0,1,⋯,m),要求在函数类中找到一个函数关系y=S(x),使残差平方和最小,即mmm2322∑δi=∑[S(xi)-yi]=min∑[S(xi)-yi]。i=0i=0i=0以下以臀围两组数据关系式为例,分析它们之间的关系,其余部位方法与臀围相同。2.1数据显著性差异检验首先对数据进行正态分布检验,目的是分析两组数据是否服从相同的分布。PP概率图能直观地探查样本数据是否与某个概率分布的统计图形相一致,如果被检测的数据符合所指定的分布,代表样本数据的点簇在一条直线上。因此本文通过PP概率图来检验仪器测量和手工测量数据的分布及两者分布是否相同。图1、图2分别是臀围仪器测量数据和
7、手工测量数据的正态PP概率图,图1、图2中代表臀围的点大都簇在一条直线上,因此可以认为仪器测量数据与手工测量数据的分布相同,都近似服从正态分布。图1臀围仪器测量数据的P2P概率图图2臀围手工测量数据的P2P概率图再对两组数据进行T检验,在显著水平为0.05的情况下,结果显示h=1,说明臀围的仪器测量和手工测量两组数据有显著性差异,有必要对仪器测量数据和手工测量数据进行回归分析。对其余各部位的两组数据进行T检验,均表明两组数据有显著差异,所以也有必要对这些部位的数据的关
