A. THÔNG TIN CHUNG VỀ LUẬN ÁN
A. TÍNH CẤP THIẾT CỦA LUẬN ÁN
Để phục vụ sản xuất ngành May công nghiệp, hệ thống cỡ
số quần áo cho các đối tượng người Việt nam nói chung và hệ
thống kích thước cơ thể nam sinh viên các trường đại học, cao
đẳng Thành phố Hồ Chí Minh nói riêng cần được nghiên cứu
xây dựng và cập nhật liên tục, trong đó phương pháp đo các
thông số kích thước cơ thể cũng là một vấn đề cần được nghiên
cứu nhằm đáp ứng nhu cầu thu thập dữ liệu nhân trắc.
Phương pháp đo trực tiếp thường được áp dụng trong các
nghiên cứu nhân trắc có nhiều ưu điểm song vẫn tồn tại một số
hạn chế: thời gian thực hiện đo lâu, cần bố trí số lượng lớn các
kỹ thuật viên đo, độ chính xác của kết quả đo phụ thuộc nhiều
vào yếu tố chủ quan của người đo,…. Phương pháp đo gián tiếp
sử dụng kỹ thuật quét 3D với giá thành rất cao, hệ thống phần
cứng phức tạp nên di chuyển khó khăn.
Phương pháp đo gián tiếp 2D với một số ưu điểm: hệ thống
thiết bị đo đơn giản, tiện ích trong thao tác sử dụng, dễ dàng di
chuyển đến các địa điểm đo, giá thành hợp lý, kết quả đo khách
quan không phụ thuộc vào đội ngũ kỹ thuật viên,… do vậy đây
là phương pháp đo nhân trắc phù hợp với điều kiện nghiên cứu
ở Việt nam hiện nay.
B. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1. Nghiên cứu thiết lập hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ
thể người sử dụng kỹ thuật ảnh 2D bao gồm thiết lập hệ thống
thiết bị và xây dựng phần mềm thu thập, xử lý dữ liệu nhân trắc
nhằm nâng cao hiệu quả trong công tác nghiên cứu nhân trắc
học ngành May.
2. Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D đã thiết lập để xây
dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các trường đại
học và cao đẳng Thành phố Hồ Chí Minh, phục vụ công tác
thiết kế và sản xuất quần áo may công nghiệp.
1
C. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA
LUẬN ÁN
1. Phương pháp đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử
dụng kỹ thuật ảnh 2D bằng camera.
2. Mốc đo và kích thước cơ thể nam sinh viên.
3. Hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các trường đại
học và cao đẳng Thành phố Hồ Chí Minh.
D. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬN ÁN
1. Thiết lập hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử
dụng kỹ thuật ảnh 2D, gồm:
- Nghiên cứu thiết lập điều kiện chụp ảnh 2D.
- Nghiên cứu phương pháp xử lý ảnh tách hình nền, tách
đường biên.
- Xây dựng công thức liên kết hai đường biên từ ảnh mặt
trước và mặt bên hông.
- Nghiên cứu phương pháp trích xuất mốc đo.
- Lựa chọn công thức tính kích thước cơ thể người với sai số
cho phép trong ngành May.
- Lập trình phần mềm xử lý ảnh và tính kích thước cơ thể
nam sinh viên; Thiết kế giao diện sử dụng của phần mềm đo
gián tiếp kích thước cơ thể người.
- Đánh giá hệ thống đo gián tiếp 2D.
2. Xây dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các
trường đại học và cao đẳng Thành phố Hồ Chí Minh trên cơ sở
ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D. So sánh đánh giá hệ thống
kích thước cơ thể nam sinh viên đã xây dựng.
E. Ý NGHĨA KHOA HỌC
1. Thiết lập được các điều kiện chụp ảnh đảm bảo dữ liệu ảnh
đầu vào đáp ứng yêu cầu của hệ thống đo gián tiếp 2D.
2. Sử dụng các thiết bị thực nghiệm phù hợp; Áp dụng các
thuật toán trích xuất mốc đo và tính kích thước nhân trắc có độ
tin cậy cao; Sử dụng ngôn ngữ lập trình và thuật toán tin hiện
đại đã thiết lập được hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể sử
2
dụng kỹ thuật ảnh 2D với tiến trình thực hiện: chụp ảnh, xử lý
ảnh, trích xuất mốc đo và tính kích thước cơ thể.
3. Sử dụng các công cụ toán xác suất thống kê để đánh giá, so
sánh độ chính xác của hệ thống đo gián tiếp 2D với phương
pháp đo trực tiếp.
4. Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D đã thiết lập để xây
dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các trường đại
học và cao đẳng Thành phố Hồ Chí Minh.
5. Kết quả nghiên cứu là tiền đề cho các công trình nghiên cứu
tiếp theo về kỹ thuật nhận dạng và phân loại vóc dáng cơ thể
người, thiết kế quần áo 3D,…trong ngành May tại Việt nam.
F. GIÁ TRỊ THỰC TIỄN CỦA LUẬN ÁN
1. Hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử dụng kỹ
thuật ảnh 2D có giá thành hợp lý, cấu trúc hệ thống đơn giản,
xử lý dữ liệu và trích xuất kết quả nhanh, tiện ích trong thao tác
sử dụng, dễ dàng di chuyển đến các địa điểm đo, kết quả đo
khách quan không phụ thuộc vào đội ngũ kỹ thuật viên.
2. Hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử dụng kỹ
thuật ảnh 2D tạo được sự thuận tiện đối với đối tượng đo: các
quy định về điều kiện chụp ảnh của hệ thống đo dễ áp dụng,
trang phục mẫu đo phù hợp nên nhận được sự hợp tác từ phía
đối tượng được đo.
3. Hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên TP.HCM đảm
bảo độ tin cậy và có tính cập nhật, phục vụ hiệu quả cho công
tác thiết kế quần áo đáp ứng nhu cầu sử dụng hàng may mặc
nội địa Việt nam trong giai đoạn hiện nay.
G. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN
1. Thiết kế hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người sử
dụng kỹ thuật ảnh 2D bằng 2 camera được kết nối trực tiếp với
máy tính là hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể 2D đầu tiên
tại Việt nam để phục vụ công tác thu thập dữ liệu nhân trắc
ngành May.
3
2. Xây dựng công thức liên kết hai đường biên từ ảnh chụp
mặt trước và mặt bên hông đảm bảo các kích thước vòng từ hai
đường biên được trực giao đồng phẳng.
3. Xây dựng được phần mềm đo gián tiếp kích thước cơ thể
người từ ảnh và thiết lập quy trình đo gián tiếp 2D.
4. Hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên được cập nhật
mới, có ý nghĩa thiết thực cho ngành May.
B. NỘI DUNG CHÍNH
CHƯƠNG 1. NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN
Thực hiện nghiên cứu tổng quan ba vấn đề chính: Phương
pháp đo nhân trắc trong ngành May; Phương pháp đo gián tiếp
2D; Nghiên cứu hệ thống cỡ số quần áo. Qua nghiên cứu, đã kết
luận được các nội dung sau:
- Để đáp ứng nhu cầu sản suất quần áo may công nghiệp, hệ
thống kích thước cơ thể người phải được cập nhật liên tục.
Phương pháp đo gián tiếp cần được nghiên cứu ứng dụng nhằm
nâng cao hiệu quả trong công tác thu thập dữ liệu nhân trắc
- Phương pháp đo gián tiếp 3D sử dụng kỹ thuật chiếu tia
laser, ánh sáng trắng với những tính năng ưu việt về thời gian và
độ chính xác. Phương pháp đo gián tiếp sử dụng kỹ thuật ảnh
2D, tuy độ chính xác không thể bằng phương pháp đo gián tiếp
3D nhưng ưu điểm về thời gian xử lý, thiết bị vận chuyển dễ
dàng, chi phí thấp sẽ là phương pháp đo phù hợp với điều kiện
Việt nam hiện nay.
- Các nghiên cứu về phương pháp đo gián tiếp 2D trên thế
giới còn một số hạn chế trong lựa chọn tối ưu thiết bị thu nhận
ảnh 2D, tư thế mẫu đo, thuật toán xử lý ảnh và tính kích thước
nên các kết quả trích xuất của hệ thống đo gián tiếp 2D có sai số
chưa phù hợp với ngành May.
Từ những vấn đề nêu trên, hướng nghiên cứu mới được
chọn trong luận án khi thiết lập hệ thống đo gián tiếp 2D như
sau: Đối với thiết bị thu nhận ảnh: chọn camera có chức năng
kết nối trực tiếp với máy tính để tối ưu quá trình tác nhiệp chụp
4
ảnh. Sử dụng 2 camera chụp ảnh đồng thời mặt trước và mặt
bên hông mẫu để tăng độ chính xác của dữ liệu nhân trắc. Thiết
lập điều kiện chụp ảnh chặt chẽ gồm các yếu tố ánh sáng,
camera, tư thế mẫu đo, trang phục và phông nền. Xây dựng
thuật toán liên kết điểm từ hai đường biên giúp tăng độ chính
xác trích xuất mốc đo trong giai đoạn xử lý ảnh. Lựa chọn công
thức tính kích thước cơ thể với sai số phép đo phù hợp ngành
May. Thực hiện đánh giá độ tin cậy của hệ thống đo gián tiếp
2D.
Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D để thu thập dữ liệu
nhân trắc trong xây dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh
viên các trường đại học và cao đẳng TP.HCM.
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Nội dung nghiên cứu gồm:
- Nghiên cứu thiết lập hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ
thể sử dụng kỹ thuật ảnh 2D.
- Xây dựng hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên các
trường đại học và cao đẳng TP.HCM ứng dụng phương pháp
đo gián tiếp.
2.1. Thiết lập hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ thể người
sử dụng kỹ thuật ảnh 2D
Quy trình hệ thống đo gián tiếp 2D gồm các bước sau:
Bước 1- Chụp ảnh 2D: Sử dụng 2 camera để chụp ảnh đồng
thời mặt trước và mặt bên hông đối tượng đo.
Bước 2- Xử lý ảnh: sau khi có ảnh chụp 2D lưu vào bộ nhớ
máy tính, tiếp theo là xử lý ảnh gồm các bước tách hình nền,
tách đường biên, mã hóa đường biên, liên kết đường biên, trích
xuất mốc đo.
Liên kết hai đường biên ảnh mặt trước và mặt bên hông: sử
dụng thuật toán liên kết các điểm trên hai đường biên để đảm
bảo các điểm mốc đo trên kích thước vòng cùng nằm trên một
mặt phẳng.
5
Trích xuất mốc đo: sử dụng thuật toán phát hiện biên trong xử
lý ảnh số để trích xuất các điểm mốc đo từ ảnh mặt trước và
mặt bên hông.
Bước 3- Tính kích thước cơ thể: gồm các thuật toán tính
khoảng cách, chiều dài, chu vi.
- Đối tượng nghiên cứu: Mốc đo và kích thước cơ thể nam
sinh viên.
- Nội dung và phương pháp nghiên cứu:
2.1.1. Thực nghiệm chụp ảnh
- Thiết bị thực nghiệm: sử dụng 2 camera chụp ảnh loại
Logitech Web Cam với độ phân giải 8 Megapixels có thể kết
nối trực tiếp với máy tính. 2 giá đỡ camera 3 chân loại Tripob.
Máy vi tính có cấu hình P4. Thiết bị đo độ sáng loại M&MPRO
LMLX1010BS với độ chính xác 4%.
- Yêu cầu chất lượng ảnh 2D
Đánh giá độ sáng của ảnh: ứng dụng biểu đồ phân bố giá
trị mức xám để đánh giá giá trị mức xám của các điểm ảnh. Để
ảnh đạt độ sáng cho nghiên cứu, cường độ sáng của các điểm
ảnh không quá tối hoặc quá sáng, các điểm ảnh cần đạt cường
độ mức xám trung bình (midtone).
Đánh giá độ phân giải của ảnh: Ảnh chụp rõ nét nhưng
không bị nhiễu bởi các chi tiết lông, tóc cơ thể nam. Thuận tiện
xử lý ảnh trên máy tính với tốc độ cao và dung lượng lưu trữ
giảm. Thuận tiện trong quy đổi số điểm ảnh với đơn vị của
thước đo nhân trắc được dán sẵn trên phông nền, chọn độ phân
giải camera có tỷ lệ quy đổi 1 điểm ảnh / 1mm.
Đánh giá bóng cắt mẫu đo trên ảnh: Đường biên mẫu đo
phải thể hiện rõ, đặc biệt là tại các vị trí dễ bị khuất như nách,
đáy đũng quần và đường biên tại vị trí cổ tay phải thể hiện
được chiều rộng và chiều dày cổ tay.
- Thiết lập các điều kiện chụp ảnh gồm: điều kiện ánh
sáng, camera, tư thế mẫu đo cho hệ thống đo gián tiếp 2D.
a. Thiết lập điều kiện ánh sáng
6
Thực nghiệm chụp ảnh trong phòng sử dụng nguồn sáng tự
nhiên ở các thời điểm khác nhau trong ngày.
Thực nghiệm chụp ảnh trong phòng sử dụng nguồn sáng
nhân tạo là đèn huỳnh quang và đèn sợi tóc.
Thực nghiệm chụp ảnh trong phòng với cách bố trí hướng
chiếu sáng khác nhau gồm: chiếu sáng cạnh bên mẫu đo, chiếu
sáng trực diện mẫu đo, chiếu sáng phía sau mẫu đo và chiếu
sáng từ đỉnh xuống ( lắp đèn trên trần).
b. Thiết lập điều kiện camera
Thực nghiệm chụp ảnh với độ phân giải camera lần lượt ở
các chế độ 2; 4; 6; 8 Megapixels.
Thực nghiệm chụp ảnh với độ cao camera lần lượt 0,4m;
0,6m; 0,8m.
Thực nghiệm chụp ảnh với khoảng cách từ tâm camera đến
tâm mẫu lần lượt là 2.5m; 3m; 3.5m.
c. Thiết lập tư thế mẫu đo
Tham khảo tư thế mẫu đo gián tiếp 3D trong tiêu chuẩn
ISO 20685 và thực nghiệm nghiên cứu các tư thế sau:
Tư thế dang tay: chụp ảnh với các tư thế dang tay 250; 450;
0
65 , 850. Với từng tư thế dang tay, thực hiện đo khoảng cách
đoạn nách trước, vòng nách, vòng ngực bằng phương pháp đo
trực tiếp và gián tiếp. Tính sai số trung bình của 5 lần đo gián
tiếp và đo trực tiếp, so sánh kết quả đo gián tiếp với đo trực tiếp
và chọn tư thế đo gián tiếp 2D có kết quả chính xác nhất.
Tư thế dang chân: Chụp ảnh với mẫu đứng dang chân theo
tư thế phương pháp đo trực tiếp của tiêu chuẩn TCVN
5781:2009 và tư thế phương pháp đo gián tiếp, khoảng cách
dang chân của mẫu được trình bày ở bảng 2.1.
Bảng 2.1. Khoảng cách dang chân các phương án thực nghiệm
Stt
Khoảng cách 2 mũi chân
Khoảng cách 2 gót chân
trái và phải (cm)
trái và phải (cm)
1
30
20
2
35
25
3
40
30
7
Với từng tư thế dang chân thực hiện đo kiểm tra khoảng
cách từ điểm rốn đến điểm đáy đũng quần bằng thước kẹp
Martin. Tính sai số trung bình của 5 lần đo, so sánh kết quả
phương pháp đo trực tiếp với gián tiếp, chọn tư thế đo gián tiếp
2D có kết quả sai số nhỏ nhất so với đo trực tiếp.
2.1.2. Phương pháp xử lý ảnh
Ảnh chụp từ camera với kích thước 780x1200 điểm ảnh,
tiếp theo quá trình xử lý ảnh để trích xuất đường biên, trích
xuất mốc đo để làm cơ sở tính kích thước cơ thể nam sinh viên.
a.
Tách hình nền
Sử dụng phương pháp biến đổi phi tuyến không gian màu
RGB sang HSV.
Đánh giá chất lượng ảnh đã tách hình nền bằng biểu đồ
phân bố giá trị mức xám: Giá trị cường độ xám các điểm ảnh
trên phông nền bằng 0 và trên mẫu đo bằng 255.
b.
Tách đường biên
Sử dụng phương pháp Canny để tách biên của ảnh. Đánh
giá chất lượng đường biên bằng phần mềm Matlab, cường độ
xám tại các điểm ảnh trên đường biên phải đạt giá trị 255.
c.
Mã hóa đường biên
Sử dụng thuật toán Freeman Chain code để mã hóa đường
biên.
d.
Liên kết hai đường biên
Sử dụng thuật toán xác định điểm trong không gian để
đưa các điểm trên cùng một kích thước vòng từ hai đường biên
được trực giao đồng phẳng.
e.
Trích xuất mốc đo
Phân đoạn đường biên cơ thể làm 8 phần tương đối, mỗi
phần sẽ gồm một số mốc đo để giới hạn phạm vi dò tìm vị trí
mốc đo. Hướng của Chaincode được quy định theo đặc điểm
nhân trắc trên cơ thể, thuật toán dò các điểm trên đường biên,
phân tích hướng của Chaincode để xác định các điểm mốc đo
trên đường biên. Điểm gốc của Chaincode là điểm cao nhất tại
8
đỉnh đầu có mã Chaincode là 0, từ đây xác định các điểm mốc
đo kế tiếp theo chiều kim đồng hồ.
2.1.3. Chọn công thức tính kích thước cơ thể
Trong nghiên cứu, dữ liệu đầu vào của bài toán tính kích
thước cơ thể là ảnh 2D, sau khi xử lý ảnh ta được đường biên
cơ thể người mặt trước và mặt bên hông. Nội dung quan trọng
của luận án là xây dựng được công thức tính 38 kích thước cơ
thể gồm kích thước chiều cao và kích thước vòng.
Tính kích thước chiều cao:
Đối với kích thước chiều cao tính bằng phương pháp đo
khoảng cách giữa hai điểm, qua nghiên cứu thực nghiệm nhiều
lần đo để xây dựng công thức tính khoảng cách như sau
d ( A, B)
x AB
y AB
1 N
1 N
d k ( A, B) d ( A, B)
xk
y k
N k 1
N k 1
d ( A, B)
d ( A, B)
1 x AB N
1 y AB N
x
y k
k N d ( A, B)
N d ( A, B) k 1
k 1
(2.13)
Tính kích thước vòng:
Trong nghiên cứu, tác giả chọn chu vi ellip để tính kích
thước vòng cơ thể. Có nhiều công thức tính kích thước vòng,
qua kết quả tính toán thực nghiệm chọn công thức chuỗi lập để
tính kích thước vòng trên cơ thể nam sinh viên:
d ( A, B)
2
2n
2n 1!!
C 2a 1
(1.9)
;
n
n 1 2 n! 2n 1
2.1.4. Lập trình phần mềm đo gián tiếp 2D
Yêu cầu các tính năng phần mềm: Kết nối camera, chụp
ảnh; Tách hình nền; Tách đường biên; Mã hóa đường biên;
Liên kết hai đường biên; Trích xuất mốc đo; Tính kích thước;
Lưu trữ dữ liệu, cập nhật, sữa, xóa dữ liệu.
9
Phần mềm sử dụng ngôn ngữ lập trình C/C++, chạy trên
môi trường visual studio 2010 kết hợp với bộ thư viện xử lý
ảnh mã nguồn mở OpenCV version 2.4.1
2.1.5. Đánh giá hệ thống đo gián tiếp 2D
Đánh giá độ chính xác trích xuất mốc đo:
Thực nghiệm đánh giá độ chính xác mốc đo trên 5 mẫu
nam. Sử dụng phương pháp đối chiếu 22 mốc đo trên cùng một
mẫu, dán giấy phản quang vào vị trí mốc đo được xác định
bằng phương pháp trực tiếp. Sau đó mẫu đo tiếp tục được chụp
ảnh để trích xuất mốc đo bằng phương pháp đo gián tiếp 2D.
Phần mềm sẽ tính độ lệch vị trí các mốc đo được trích xuất
bằng phương pháp gián tiếp 2D so với phương pháp trực tiếp.
Đánh giá độ chính xác kích thước cơ thể:
Thực nghiệm đo 38 kích thước cho 50 mẫu đo nam bằng
phương pháp đo gián tiếp 2D và phương pháp đo trực tiếp bằng
thước Martin. Tính và so sánh các đặc trưng thống kê: Min,
Max, trung bình cộng (1.13), độ lệch chuẩn (1.15) từ kết quả đo
của 2 phương pháp đo gián tiếp 2D và đo trực tiếp.
Đánh giá tính kinh tế của hệ thống đo gián tiếp 2D:
So sánh hệ thống đo gián tiếp 2D và 3D theo một số hạng
mục: chi phí đầu tư, thời gian, nhân công.
2.2. Xây dựng hệ thống cỡ số kích thước cơ thể nam SV
2.2.1. Đối tượng đo: Là nam sinh viên các trường đại học và
cao đẳng Tp.HCM.
2.2.2. Số lượng mẫu đo
Sử dụng phương pháp nghiên cứu cắt ngang.
Cỡ mẫu ước lượng: Chọn chiều cao đứng làm kích thước
chủ đạo để tính ước lượng độ lệch chuẩn ( ) của mẫu và đã đo
ngẫu nhiên kích thước chiều cao đứng 100 nam sinh viên, đã
xác định được độ lệch chuẩn = 5,5.
Tính quy mô mẫu ước lượng (n) theo công thức:
t 2 2
n= 2
(2.16)
m
10
Với t = 2 ứng với mức tin cậy P = 95% , m = 1%; =5,5
Theo công thức trên đã xác định được n = 121 nam sinh
viên, nhưng thực tế số mẫu nghiên cứu là 500 người gồm sinh
viên các trường đại học và cao đẳng TP.HCM.
2.2.3. Phương pháp đo
Thực nghiệm đo 38 kích thước của 500 mẫu nam sinh viên
bằng phương pháp đo gián tiếp sử dụng kỹ thuật ảnh 2D.
2.2.4. Phương pháp xử lý số liệu đo
- Loại số thô
- Loại số lạc: Sử dụng phần mềm Excel để tính số lạc. Số
lạc phải thỏa điều kiện: Số lạc ≤ M–3.σ và số lạc ≥ M+3.σ.
- Xác định kích thước chủ đạo: là cơ sở đế xây dựng cỡ số.
Các kích thước chủ đạo được xác định bằng phương pháp phân
tích nhân tố theo thành phần chính. Dùng phần mềm SPSS 20
và excel để tính các đặc trưng thống kê của các kích thước chủ
đạo và áp dụng phương pháp kiểm định giả thiết về phân phối
của K. Pearson để chứng minh các kích thước chủ đạo tuân
theo qui luật phân phối chuẩn. Kích thước chủ đạo được xem là
phân phối chuẩn phải thỏa mãn các điều kiện sau:
Hệ số bất đối xứng nhỏ hơn giới hạn cho phép.
Hệ số nhọn nhỏ hơn giới hạn cho phép.
Tính mức khác biệt tin cậy giữa các phân bố thực
nghiệm và lý thuyết của kích thước chủ đạo nhỏ hơn
giới hạn cho phép.
- Xác định bước nhảy của kích thước chủ đạo: Dựa vào độ
lệch chuẩn của các kích thước chủ đạo, phân tích kiểu dáng
trang phục, chất liệu và tham khảo các công trình nghiên cứu,
tiêu chuẩn trong và ngoài nước để xác định bước nhảy.
- Xác định số lượng cỡ số: xác định số lượng cỡ số tối ưu
bằng phương pháp sơ đồ nhánh cây theo tiêu chí: đề xuất số
lượng cỡ số cần thỏa mãn trên 80% đối tượng nghiên cứu, đồng
thời đáp ứng được điều kiện sản xuất công nghiệp. Với tiêu trí
này, sau khi phân nhóm cỡ số theo kích thước chủ đạo, chỉ
11
chọn các nhóm có tần suất lớn hơn 5%. Các nhóm cỡ số có tần
suất nhỏ hơn 5% sẽ bị loại sao cho số lượng cỡ số đáp ứng yêu
cầu trên.
- Tính các hệ số tương quan rx, y giữa các kích thước chủ
đạo và kích thước thứ cấp theo công thức:
( x x )( y y )
(x x ) ( y y
( x x )( y y )
rx , y
i
i
y
2
i
hay rx , y
x
i
x
x
n x y
i
i
y
y
)2
(2.29)
Trong đó: xi, yi là từng trị số của 2 biến định lượng x, y;
x x là số trung bình cộng của x, y y là số trung bình cộng của y.
- Tính các kích thước thứ cấp theo phương trình hồi quy:
KTi 0 1 x 2 y
(2.30)
Trong đó: 0 là hệ số tự do; 1 , 2 là hệ số hồi quy riêng
phần; KTi là kích thước i cần xác định.
2.2.5. Đánh giá hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên
So sánh thông số kích thước cơ thể nam sinh viên khi đo
bằng phương pháp đo gián tiếp 2D và thông số kích thước cơ
thể nam trưởng thành của TCVN 5782:2009 được đo bằng
phương pháp trực tiếp.
So sánh thời gian, nhân công khi ứng dụng đo nhân trắc
bằng hệ thống đo gián tiếp 2D và phương pháp đo trực tiếp
Chương 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BÀN LUẬN
3.1. Kết quả thiết kế hệ thống đo gián tiếp 2D
3.1.1. Thiết lập điều kiện chụp ảnh 2D
Thiết lập điều kiện ánh sáng cho chụp ảnh:
Phương án 1: Sử dụng hoàn toàn nguồn sáng tự nhiên:
thời gian từ 10÷15 giờ, cường độ từ 300lux trở lên.
Phương án 2: Sử dụng hoàn toàn nguồn sáng nhân tạo
bằng đèn huỳnh quang: phòng chụp có bề ngang x bề dài
khoảng 5x5m, lắp 2 bóng đèn huỳnh quang 1,2m để chiếu trực
12
diện mẫu hoặc chiếu từ đỉnh mẫu đo (đèn lắp trên trần), cường
độ sáng đảm bảo từ 300 lux trở lên.
Phương án 3: Sử dụng ánh sáng tổng hợp: nguồn sáng tự
nhiên và nhân tạo. Cường độ sáng đảm bảo từ 300 lux.
Thiết lập điều kiện camera: chọn độ phân giải camera là
2 Mp với độ cao camera 0.8m, khoảng cách camera 3m (Hình
3.16)
Quy định tư thế mẫu đo: Mẫu đứng thẳng, dang hai chân
với 2 mũi chân cách nhau 35cm, hai gót chân cách nhau 25cm,
dang hai tay dang một góc 250–450, lòng bàn tay phải hướng về
phía trước, lòng bàn tay trái hướng xuống mặt đất (hình 3.18)
B
0.8m
Camera 1
O’
O
0.8m
0.8m
A
3m
Hình 3.16. Khoảng cách và độ cao Hình 3.18. Quy định tư
camera
thế mẫu đo
Quy định trang phục mẫu đo và phông nền:
Mẫu cởi trần để lộ các mốc đo, đầu trùm nón bơi màu
hồng sao cho che hết phần tóc, quần bơi ôm vừa sát cơ thể,
quần màu hồng (Hình 3.18). Phông nền (hình 3.18) màu xanh,
chất liệu: vải bố nhẵn, dày, bề mặt không bóng.
3.1.2. Quy trình chụp ảnh cho hệ thống đo gián tiếp 2D
Chỉnh độ phân giải của camera là 2 Mp. Kiểm tra độ sáng
trong phòng chụp từ 300 lux trở lên và bố trí theo 3 phương án
ánh sáng đã thiết lập ở 3.1.1. Lắp phông nền. Định vị miếng
-
13
dán trên nền để định vị vị trí bàn chân. Lắp camera 1 và camera
2 vào giá đỡ. Định vị độ cao từ tâm camera 1, 2 đến mặt đất là
0,8m và tâm camera 1, 2 đến tâm của mẫu là 3m. Kết nối
camera với máy vi tính, khởi động chương trình. Tư thế mẫu và
trang phục theo quy định. Chụp ảnh bằng cách nhấn nút chuột
trái 1 lần sẽ chụp ảnh mặt trước và mặt bên hông.
3.1.3. Quy trình cấu trúc hệ thống đo gián tiếp kích thước cơ
thể sử dụng kỹ thuật ảnh 2D
14
Giao diện và các chức năng hệ thống đo gián tiếp kích
thước từ kỹ thuật ảnh 2D:
Kết nối camera, chụp ảnh; Mở và xử lý ảnh đã lưu trữ trên
thư viện mannequin; Lưu, thêm, xóa, sửa dữ liệu hệ thống; Tra
cứu dữ liệu trong thư viện mannequin:
Giao diện chính: kết nối camera, chụp và xử lý ảnh.
-
Giao diện xử lý ảnh tách hình nền
-
Giao diện xử lý ảnh tách biên
15
-
Giao diện xử lý ảnh trích xuất mốc đo và tính kích thước cơ thể
Trích xuất được 50 mốc đo mặt trước và 22 mốc đo mặt
bên hông. Tính được 38 kích thước cơ thể.
3.1.4. Đánh giá hệ thống đo gián tiếp từ ảnh 2D
a.
Đánh giá độ chính xác thuật toán trích xuất mốc đo
Sai số các mốc đo của phương pháp đo gián tiếp 2D so
với phương pháp trực tiếp theo trục x từ 0÷4 mm, sai số theo
trục y từ 0÷5 mm.
b.
So sánh các đặc trưng thống kê từ kết quả đo gián tiếp
2D và trực tiếp
Sai số trung bình 38 kích thước của 50 mẫu đo theo
phương pháp đo gián tiếp 2D so với đo trực tiếp từ 0÷2cm.
c.
Đánh giá tính kinh tế của hệ thống đo gián tiếp 2D
Đánh giá tính kinh tế của hệ thống đo gồm đánh giá thiết
bị, vận chuyển, vận hành bảo dưỡng và chi phí xây dựng phần
mềm. Chi phí đầu tư hệ thống đo gián tiếp 2D là 885 USD. Chi
phí trang bị hệ thống đo gián tiếp 3D TC2 khoảng 75000 USD.
Như vậy chi phí đầu tư hệ thống đo gián tiếp 2D thấp hơn nhiều
so với chi phí đầu tư hệ thống đo gián tiếp 3D.
Ngoài ra hệ thống phần cứng của đo gián tiếp 2D như
camera, giá đỡ dễ dàng di chuyển khi tác nghiệp chụp ảnh, dễ
dàng thay thế khi hư hỏng theo thời gian sử dụng.
16
3.2. Ứng dụng hệ thống đo gián tiếp 2D trong xây dựng hệ
thống kích thước cơ thể nam sinh viên
3.2.1. Xác định kích thước chủ đạo
Dùng phương pháp phân tích thành phần chính trong phần
mềm SPSS 20, nghiên cứu đã chọn kích thước chiều cao đứng
và kích thước vòng ngực 2 là kích thước chủ đạo .
Kết quả tính toán thực nghiệm cho thấy hai kích thước
chiều cao đứng và vòng ngực 2 đều có:
SK <[S] và KU <[K]
2 tính toán từ thực nghiệm < 2 lý thuyết
Vậy phân bố thực nghiệm của hai kích thước chủ đạo thuộc loại
phân bố chuẩn. Việc lựa chọn chiều cao đứng và vòng ngực 2
làm hai kích thước chủ đạo để xây dựng bảng thông số kích
thước là hoàn toàn phù hợp
3.2.2. Xác định bước nhảy đối với các kích thước chủ đạo
Căn cứ độ lệch chuẩn chiều cao đứng là 5,22cm và độ lệch
chuẩn vòng ngực 2 là 4,39cm. Đồng thời tham khảo bước nhảy
của hệ thống cỡ số các nước trên thế giới và Việt nam, tác giả
chọn bước nhảy chiều cao đứng là 6cm, bước nhảy vòng ngực
2 là 4cm cho hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên
3.2.3. Xác định số lượng cỡ số
Để xác định số lượng cỡ tối ưu: từ các kết quả tổng hợp,
đã tiến hành loại 6 nhóm chiều cao đứng có tần suất vòng
ngực 2 < 5. Tổng hợp số lượng cỡ tối ưu với từng nhóm chiều
cao đứng thể hiện ở bảng 3.7
Bảng 3.7. Tổng hợp số lượng cỡ tối ưu với từng nhóm chiều
cao đứng
Chiều cao đứng
(cm)
157
(155-160)
Vòng ngực 2 (cm)
77 (76 – 79)
81 (80 – 83)
85 (84 – 87)
17
Tần suất (%) (cm)
5,05
5,05
5,25
Chiều cao đứng
(cm)
Vòng ngực 2 (cm)
Tần suất (%) (cm)
77 (76 – 79)
81 (80 – 83)
163
(161-166)
85 (84 – 87)
89 (88 – 91)
81 (80 – 83)
85 (84 – 87)
169
(167-172)
89 (88 – 91)
93 (92 – 95)
85 (84 – 87)
175
(173-178)
89 (88 – 91)
Tổng tần suất đáp ứng
5,66
9,70
12,73
9,29
10,51
10,91
5,66
7,27
5,05
5,66
97,79
Từ bảng 3.7, đã chọn 13 cỡ số theo 4 nhóm chiều cao, đã đáp
ứng tỉ lệ đáp ứng là 97,79% tổng số mẫu nghiên cứu.
Bảng 3.18. Thông số kích thước cơ thể nam sinh viên
Stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
TSKT
Cd
Vng2
Cd7
Cgcv
Cmv
Ceo
Clmong
Dctrg
Cgoi
Rnguc
Dnacht
Ddnguc
Deot
Rmvai
Rvaing
Rlung
Dnachs
Deos
Dmvcon
Dmvaing
Dkhuytay
Số lượng cỡ số quần áo nam sinh viên
157
77
131.81
131.07
118.13
93.05
69.38
67.06
42.21
32.04
21.01
24.87
38.22
34.59
39.63
34.55
22.06
36.48
10.92
13.69
42.65
157
81
131.79
131.27
117.90
93.02
68.98
66.69
42.11
32.43
21.34
25.20
38.30
34.79
39.73
34.82
22.40
36.62
11.02
13.67
42.90
157
85
131.78
131.47
117.66
92.99
68.59
66.32
42.01
32.82
21.68
25.54
38.38
34.98
39.83
35.08
22.75
36.76
11.11
13.66
43.14
18
163
77
137.51
136.11
123.28
97.24
72.83
70.64
44.07
33.30
21.74
25.97
40.15
35.43
40.51
35.79
22.85
38.37
11.15
13.92
44.03
163
81
137.49
136.31
123.04
97.21
72.43
70.27
43.97
33.70
22.07
26.31
40.23
35.63
40.61
36.05
23.19
38.50
11.24
13.90
44.27
163
85
137.48
136.51
122.81
97.18
72.04
69.90
43.87
34.09
22.40
26.64
40.31
35.82
40.71
36.32
23.53
38.64
11.34
13.89
44.51
163
89
137.46
136.71
122.58
97.15
71.64
69.53
43.77
34.48
22.73
26.98
40.39
36.02
40.81
36.58
23.88
38.78
11.43
13.87
44.76
Stt
Số lượng cỡ số quần áo nam sinh viên
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
TSKT
Cd
Vng2
Dtay
Ddui
Dchanng
Vdung
Vdau
Vcco
Vng1
Vbung
Vmong
Vdui
Vgoi
Vbap_c
Vco_c
Vnach
Vbap_t
Vkhuy_t
Vco_t
157
77
62.02
53.60
95.36
64.13
54.60
36.29
79.41
68.88
81.09
44.70
32.42
31.39
21.94
36.63
22.68
21.63
14.79
157
81
61.96
53.27
95.32
64.87
54.88
37.21
83.03
72.26
83.95
47.57
33.68
32.93
22.37
37.92
24.50
22.34
15.15
Stt
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
TSKT
Cd
Vng2
Cd7
Cgcv
Cmv
Ceo
Clmong
Dctrg
Cgoi
Rnguc
Dnacht
Ddnguc
Deot
Rmvai
Rvaing
Rlung
Dnachs
Deos
Dmvcon
Dmvaing
Dkhuytay
Dtay
Ddui
Dchanng
Vdung
169
81
143.19
141.35
128.19
101.40
75.88
73.84
45.84
34.96
22.80
27.41
42.16
36.47
41.48
37.29
23.98
40.39
11.47
14.13
45.64
66.75
58.15
104.21
68.57
169
85
143.18
141.55
127.96
101.37
75.49
73.48
45.74
35.36
23.13
27.75
42.24
36.66
41.58
37.55
24.32
40.52
11.56
14.11
45.89
66.69
57.82
104.16
69.31
157
85
61.91
52.93
95.27
65.61
55.16
38.13
86.64
75.64
86.80
50.44
34.94
34.47
22.80
39.21
26.33
23.05
15.52
163
77
64.41
56.04
99.81
65.98
54.86
36.28
79.01
68.34
81.49
44.37
32.67
31.36
22.60
37.01
22.20
21.81
14.88
163
81
64.36
55.71
99.76
66.72
55.14
37.20
82.62
71.72
84.34
47.24
33.93
32.90
23.03
38.30
24.03
22.52
15.25
163
85
64.30
55.38
99.72
67.46
55.42
38.12
86.24
75.10
87.20
50.10
35.19
34.44
23.47
39.60
25.85
23.23
15.61
163
89
64.24
55.04
99.67
68.20
55.70
39.04
89.85
78.48
90.06
52.97
36.45
35.98
23.90
40.89
27.68
23.94
15.98
Số lượng cỡ số quần áo nam sinh viên
169
89
143.16
141.75
127.73
101.33
75.09
73.11
45.64
35.75
23.46
28.08
42.32
36.86
41.68
37.82
24.66
40.66
11.66
14.10
46.13
66.64
57.49
104.12
70.05
19
169
93
143.15
141.95
127.50
101.30
74.70
72.74
45.54
36.14
23.79
28.42
42.40
37.06
41.78
38.08
25.01
40.80
11.75
14.08
46.38
66.58
57.15
104.08
70.79
175
85
148.88
146.59
133.11
105.55
78.94
77.05
47.61
36.62
23.85
28.85
44.17
37.50
42.46
38.79
25.11
42.41
11.79
14.34
47.26
69.09
60.26
108.61
71.15
175
89
148.86
146.79
132.88
105.52
78.54
76.68
47.51
37.02
24.19
29.19
44.25
37.70
42.56
39.05
25.45
42.54
11.88
14.33
47.51
69.03
59.93
108.57
71.89
169
81
143.19
141.35
128.19
101.40
75.88
73.84
45.84
34.96
22.80
27.41
42.16
36.47
41.48
37.29
23.98
40.39
11.47
14.13
45.64
66.75
58.15
104.21
68.57
Stt
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
TSKT
Cd
Vng2
Vdau
Vcco
Vng1
Vbung
Vmong
Vdui
Vgoi
Vbap_c
Vco_c
Vnach
Vbap_t
Vkhuy_t
Vco_t
Số lượng cỡ số quần áo nam sinh viên
169
81
55.40
37.19
82.22
71.18
84.74
46.90
34.18
32.86
23.70
38.69
23.55
22.70
15.34
169
85
55.68
38.11
85.83
74.56
87.60
49.77
35.44
34.40
24.13
39.98
25.38
23.41
15.71
169
89
55.96
39.03
89.45
77.94
90.45
52.64
36.70
35.94
24.56
41.27
27.20
24.12
16.07
169
93
56.24
39.95
93.06
81.32
93.31
55.50
37.96
37.48
25.00
42.56
29.03
24.82
16.44
175
85
55.93
38.10
85.43
74.02
87.99
49.43
35.69
34.37
24.80
40.36
24.90
23.59
15.80
175
89
56.21
39.02
89.04
77.40
90.85
52.30
36.95
35.91
25.23
41.66
26.73
24.30
16.17
169
81
55.40
37.19
82.22
71.18
84.74
46.90
34.18
32.86
23.70
38.69
23.55
22.70
15.34
3.2.4. Đánh giá hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên
So sánh hệ thống kích thước cơ thể nam sinh viên xây
dựng bằng phương pháp đo gián tiếp từ ảnh 2D và thông số
kích thước cơ bản của nam trưởng thành trong
TCVN5782:2009, thể hiện ở bảng 3.20
Số kích thước
Số cỡ
Kích thước chủ
đạo
Bước nhảy chiều
cao đứng
Bước nhảy vòng
ngực
Min-Max chiều
cao cơ thể
Min-Max
vòng
ngực
Hệ thống cỡ số kích
thước xây dựng bằng
phương pháp đo gián
tiếp từ ảnh 2D (1)
38
13
Chiều cao cơ thể,
vòng ngực lớn nhất
6cm
TCVN 5782:2009
(2)
4cm
4cm
157÷175
152÷176
77÷89
76÷94
20
11
12
Chiều cao, vòng
ngực, vòng mông
6cm
- Xem thêm -
.PDF 
24 
83 
57 
