纺织学报 ›› 2020, Vol. 41 ›› Issue (11): 136-142.doi: 10.13475/j.fzxb.20190904407

• 服装工程 • 上一篇    下一篇

基于局部特征的青年女性腿部形态分类

陈希雅1, 赵颖1, 蔡晓裕1, 顾冰菲1,2,3()   

  1. 1.浙江理工大学 服装学院, 浙江 杭州 310018
    2.浙江理工大学 浙江省服装工程技术研究中心, 浙江 杭州 310018
    3.浙江理工大学 丝绸文化传承与产品设计数字化技术文化和旅游部重点实验室, 浙江 杭州 310018
  • 收稿日期:2019-09-10 修回日期:2020-08-05 出版日期:2020-11-15 发布日期:2020-11-26
  • 通讯作者: 顾冰菲
  • 作者简介:陈希雅(1999—),女。主要研究方向为数字化服装技术。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金项目(61702461);国家自然科学基金项目(61702460);中国纺织工业联合会科技指导性项目(2018079);中国纺织工业联合会应用基础研究项目(J202007);浙江理工大学科研业务费专项资金资助项目(2020Q051);浙江理工大学服装服饰文化创新团队项目(202009)

Leg classification for young women based on leg shape characteristics

CHEN Xiya1, ZHAO Ying1, CAI Xiaoyu1, GU Bingfei1,2,3()   

  1. 1. Fashion College, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
    2. Clothing Engineering Research Center of Zhejiang Province, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou,Zhejiang 310018, China
    3. Key Laboratory of Silk Culture Heritage and Products Design Digital Technology,Ministry of Culture and Tourism, Zhejiang Sci-Tech University, Hangzhou, Zhejiang 310018, China
  • Received:2019-09-10 Revised:2020-08-05 Online:2020-11-15 Published:2020-11-26
  • Contact: GU Bingfei

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378

摘要：

为提高女性裤装的合体性与舒适性,采用三维测量法、图像测量法及手工测量法相结合的方式,对236名18~25岁的青年女性腿部形态进行测量,获取20个相关特征变量;通过主成分因子分析得到影响腿部形态的主要特征因子,通过聚类分析得到青年女性腿部形态的分类结果;最后结合膝曲角的正负归纳出各类腿部形态的辨别规则并进行辨别验证。研究得出:影响腿部形态的主要特征因子有水平围度因子、长度因子、小腿围度差因子、腿部曲度因子、腿部轮廓因子和大腿围度差因子;人体腿部形态可分成圆体型、稍扁体型和扁体型3类;以大腿宽厚比、大腿根围膝围比、大小腿长比及膝曲角4个变量建立腿部形态分类规则。

关键词: 青年女性, 三维测量, 腿型分类, 腿部形态

Abstract:

In order to improve the fit and comfort of women's trousers, body classification for young women was studied and discussed according to the characteristics of leg shapes. Using three-dimensional human body scanning, image measurement and manual measurement, leg shape of 236 young women aged between 18 and 25 years were measured, and twenty characteristic parameters describing leg shape were obtained. The main characteristic factors affecting leg shape were concluded by component factor analysis, and the classification results of young women's legs were extracted by using cluster analysis. Combining with the values of knee angle, the identification rules of each leg shape category were established and the new samples were classified and verified. Consequently, the main characteristic factors that affect the leg shape were the horizontal girth, the length, the calf girth difference, the leg curvature, the leg contour, and the thigh girth difference. The leg shape was divided into three categories, i.e. round, slightly flat and flat, and the identification rules of each leg shape category were established with four variables.

Key words: young women, 3-D body measurement, leg classification, leg shape

中图分类号: 

  • TS941.17

图1

三维扫描站姿"

图2

拍摄站姿"

图3

测量部位示意图"

表1

腿部形态变量"

序号 测量和计算变量 测量和计算方式 序号 测量和计算变量 测量和计算公式
1 大腿根宽1,2 正面图中大腿根部水平距离 11 腿外侧长1,3 以大腿根宽外侧和踝宽外侧为端点的贴合人体的曲线长
2 大腿根厚1,2 侧面图中大腿根部水平距离 12 腿内侧长1,3 以大腿根宽内侧和踝宽内侧为端点的贴合人体的曲线长
3 大腿根围1,3 大腿最高部位的水平围长 13 大腿宽厚比 大腿根宽/大腿根厚
4 膝围1,3 膝部的水平围长 14 大腿根围膝围比 大腿根围/膝围
5 小腿围1,3 小腿腿肚最粗处的水平围长 15 大腿根围小腿围比 大腿根围/小腿围
6 踝围1,3 紧靠踝骨上方最细处的水平围长 16 膝围小腿围比 膝围/小腿围
7 膝曲角1,2 以膝宽中点为顶点、以大腿长和小腿长为边的角度 17 小腿围踝围比 小腿围/踝围
8 大腿长1,2 以大腿根宽中点和膝宽中点为端点的线段长 18 膝围踝围比 膝围/踝围
9 小腿长1,2 以踝宽中点和膝宽中点为端点的线段长 19 腿内外侧长比 腿内侧长/腿外侧长
10 腿长1,2 以大腿根宽中点和踝宽中点为端点的线段长 20 大小腿长比 大腿长/小腿长

表2

数据测量误差分析"

序号 测量
部位		 测量
方式		 平均值 标准差 相关
系数		 误差
百分比/%
1 大腿
根宽		 三维 16.792 0.946 0.818 94.92
图像 17.410 1.229
2 大腿
根厚		 三维 16.930 1.265 0.918 94.92
图像 17.680 1.491
3 大腿
根围		 三维 52.621 3.485 0.981 94.08
手工 53.105 3.519
4 膝围 三维 37.524 2.597 0.969 95.34
手工 36.627 2.801
5 小腿围 三维 33.974 2.439 0.943 90.25
手工 34.226 2.504
6 踝围 三维 20.633 1.406 0.965 91.10
手工 21.716 1.595
7 膝曲角 三维 175.044 3.026 0.957 95.76
图像 175.863 2.971
8 大腿长 三维 22.954 2.629 0.985 93.64
图像 23.092 2.623
9 小腿长 三维 35.788 1.890 0.959 93.64
图像 35.726 1.895
10 腿长 三维 58.675 3.436 0.990 92.80
图像 58.559 3.565
11 腿外
侧长		 三维 58.143 3.488 0.987 92.37
手工 58.533 3.470
12 腿内
侧长		 三维 59.872 3.388 0.989 90.68
手工 59.453 3.473

图4

大腿根围的正态分布Q-Q概率图"

表3

成分累积贡献率"

成
分		 初始特征值 旋转平方和载入
特征根 方差
贡献
率/%		 累积方
差贡献
率/%		 特征根 方差
贡献
率/%		 累积方
差贡献
率/%
1 5.338 26.690 26.690 4.033 20.165 20.165
2 3.982 19.909 46.599 3.696 18.480 38.645
3 2.859 14.296 60.895 3.244 16.221 54.866
4 2.315 11.575 72.470 2.313 11.567 66.433
5 1.814 9.068 81.538 2.057 10.283 76.715
6 1.066 5.331 86.869 2.031 10.154 86.869
7 0.884 4.422 91.292

表4

旋转成分矩阵"

变量名称 成分
1 2 3 4 5 6
大腿根围 0.957 0.040 -0.147 -0.090 0.154 0.154
膝围 0.802 -0.019 -0.209 -0.354 -0.347 0.114
小腿围 0.806 -0.070 -0.242 -0.249 -0.274 -0.339
踝围 0.536 -0.031 -0.747 -0.127 -0.259 -0.150
大腿根厚 0.840 0.055 -0.385 -0.037 0.065 0.308
大腿根宽 0.699 -0.005 0.446 -0.146 0.216 -0.223
腿内侧长 0.044 0.971 -0.027 0.060 -0.025 0.069
腿外侧长 0.066 0.946 -0.048 0.096 -0.207 0.086
腿长 -0.087 0.906 0.036 0.104 0.199 0.099
大腿长 -0.175 0.614 -0.078 0.682 0.123 -0.015
小腿长 0.081 0.775 0.099 -0.550 0.086 0.091
膝围踝围比 -0.063 0.023 0.908 -0.133 0.049 0.302
小腿围踝围比 -0.053 -0.028 0.907 -0.036 0.125 -0.143
大腿宽厚比 -0.455 -0.048 0.627 -0.050 0.063 -0.442
大腿根围小腿围比 0.101 0.146 0.136 0.255 0.580 0.692
大小腿长比 -0.193 -0.045 -0.121 0.909 0.038 -0.055
膝曲角 0.009 0.046 0.309 0.338 -0.339 -0.306
大腿根围膝围比 0.146 0.091 0.113 0.452 0.780 0.036
腿内外侧长比 -0.091 -0.058 0.097 -0.152 0.713 -0.064
膝围小腿围比 -0.027 0.091 0.057 -0.185 -0.146 0.891

表5

聚类分布情况"

聚类类型 数量/个 占比/%
1 77 32.6
2 85 36.0
3 74 31.4
总计 236 100

图5

膝曲角不同的腿型区别"

图6

6类腿部形态的简单示意图"

表6

6类腿部形态的辨别标准"

腿形 编号 大腿宽
厚比		 大腿根围
膝围比		 大小
腿长比		 膝曲角
圆体型 1-1
1-2		 0.90~1.10 1.43~1.55 0.67~0.87 正
负
稍扁
体型		 2-1
2-2		 1.00~1.20 1.30~1.43 0.65~0.83 正
负
扁体型 3-1
3-2		 1.15~1.35 1.40~1.52 0.83~1.00 正
负

表7

新样本的划分情况"

新样本
编号		 大腿
宽厚
比		 大腿
根围膝
围比		 大小
腿长比		 预估
类别		 判别
类别
1 1.01 1.34 0.66 稍扁体型 稍扁体型
2 1.07 1.51 0.79 圆体型 圆体型
3 1.08 1.39 0.74 稍扁体型 稍扁体型
4 0.98 1.48 0.90 圆体型 圆体型
5 1.00 1.45 0.78 圆体型 圆体型
6 1.08 1.39 0.80 稍扁体型 稍扁体型
7 1.04 1.53 0.77 圆体型 圆体型
8 1.07 1.34 0.81 稍扁体型 稍扁体型
9 1.20 1.33 0.80 稍扁体型 稍扁体型
10 1.18 1.41 0.82 稍扁体型 稍扁体型
11 1.16 1.46 0.84 扁体型 扁体型
12 1.22 1.47 0.84 扁体型 扁体型
13 1.29 1.48 0.89 扁体型 扁体型
14 1.14 1.45 0.81 圆体型 扁体型
15 1.21 1.48 0.76 扁体型 扁体型
16 1.20 1.44 0.74 扁体型 扁体型
17 1.09 1.40 0.84 圆体型 稍扁体型
18 1.03 1.51 0.79 圆体型 圆体型
19 1.25 1.47 0.81 扁体型 扁体型
20 1.31 1.38 0.87 扁体型 稍扁体型

表8

判别分析结果"

类别 原始样本划分情况 新样本
划分情况
圆体型 稍扁体型 扁体型
预测的
分类
结果		 圆体型 83 3 2 5
稍扁体型 0 70 2 8
扁体型 2 1 73 7
总计 85 74 77 20
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