張?zhí)K豫

（溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，浙江 溫州 325035）

基于Web的女子體型識(shí)別及應(yīng)用

張?zhí)K豫

（溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院 計(jì)算機(jī)系，浙江 溫州 325035）

采用Web模式，建立女子體型識(shí)別和應(yīng)用系統(tǒng)，目的在于生成符合人體尺寸的服裝樣板，以滿(mǎn)足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。通過(guò)采集江浙地區(qū)青年女子體型數(shù)據(jù)，構(gòu)建人體數(shù)據(jù)庫(kù)；再根據(jù)生產(chǎn)服裝企業(yè)的基本款式，建立基本的樣板數(shù)據(jù)庫(kù)；利用SVM對(duì)個(gè)體特征參數(shù)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)，形成個(gè)性的服裝樣板圖。該系統(tǒng)通過(guò)J2EE架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)自制軟件得以實(shí)現(xiàn)，企業(yè)應(yīng)用效果良好。

服裝樣板；數(shù)據(jù)庫(kù)；體型識(shí)別；SVM；Web

0 引 言

隨著現(xiàn)代社會(huì)和經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的顧客在購(gòu)買(mǎi)服裝時(shí)，不但要求款式上的個(gè)性化，而且希望能夠滿(mǎn)足自身的體型特征[1]。對(duì)消費(fèi)者而言，尺碼不對(duì)、體型不合，再滿(mǎn)意的服裝，也只能放棄；對(duì)生產(chǎn)廠商而言，銷(xiāo)售的服裝合體性和匹配性不好，將導(dǎo)致服裝大量積壓?？梢?jiàn)，服裝的合體性在服裝設(shè)計(jì)中占據(jù)著非常重要的地位，而準(zhǔn)確的人體體型識(shí)別分類(lèi)是服裝樣板和造型設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)[2]。為滿(mǎn)足服裝樣板的個(gè)性化設(shè)計(jì)要求，本文針對(duì)江浙地區(qū)青年女子體型特征參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的分析，采用SVM（支持向量機(jī)）算法進(jìn)行識(shí)別，構(gòu)建一套基于Web的三維女子體型識(shí)別和個(gè)性化樣板生成系統(tǒng)，可完成體型識(shí)別、三維人體建模和二維紙樣自動(dòng)生成等功能。這一系統(tǒng)采用J2 E E架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，以滿(mǎn)足消費(fèi)者的個(gè)性化需求。

1 數(shù)據(jù)采集和分類(lèi)

1.1 三維人體數(shù)據(jù)采集和錄入

筆者曾在文獻(xiàn)[3]分析了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中各地區(qū)體型差異的需求、消費(fèi)者對(duì)成衣合體性的需求、服裝企業(yè)對(duì)批量定制的需求。這里僅針對(duì)19～35歲的江浙地區(qū)青年女子進(jìn)行需求分析。錄入的數(shù)據(jù)模式有兩類(lèi)：一是手動(dòng)錄入的個(gè)人基本信息，主要包括被測(cè)試人的社會(huì)背景信息、體重等；二是三維測(cè)量?jī)x自動(dòng)生成的人體特征尺寸信息[4]。

根據(jù)數(shù)理統(tǒng)計(jì)的理論，當(dāng)抽樣是簡(jiǎn)單隨機(jī)抽樣、樣本量較大時(shí)，隨機(jī)變量近似服從正態(tài)分布。對(duì)于不是服從正態(tài)分布的隨機(jī)變量，如果N相當(dāng)大，隨機(jī)變量就與標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布隨機(jī)變量差異很小。一般認(rèn)為，N＞50。因此，應(yīng)該在一定條件下確定最低限量的取樣量N值，N值的確定依據(jù)所選的統(tǒng)計(jì)量而異。本次測(cè)量設(shè)定的置信度水平為99%，以求最大限度地覆蓋各類(lèi)人體體型。根據(jù)以下近似公式可計(jì)算最低限度的樣本量N值：

1.2 女子體型分類(lèi)

1.2.1 女子特征參數(shù)提取。以女子的腰節(jié)線為界，劃分為上下體，主要采用以下兩種方法細(xì)分：一是從整體形態(tài)出發(fā)對(duì)女子體型細(xì)分。以國(guó)家的號(hào)型為標(biāo)準(zhǔn)，按胸腰差的體型識(shí)別為基礎(chǔ)，這樣也使得在體型判別中可輸出個(gè)體在使用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)時(shí)的體型歸類(lèi)結(jié)果，增加了數(shù)據(jù)庫(kù)的實(shí)用性。二是從局部特征部位出發(fā)對(duì)女子體型細(xì)分。主要采用女子體型重要部位的幾何特征及與服裝結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)相關(guān)的部位，對(duì)女子的胸部、背部、臀部和腹部的特征參數(shù)展開(kāi)研究。江浙地區(qū)青年女子體型與全國(guó)女子體型樣本的比較見(jiàn)表1。

表1 江浙地區(qū)青年女子體型與全國(guó)女子體型樣本的比較c m

1.2.2 SVM算法分類(lèi)識(shí)別。基于SVM是屬于黑盒子一類(lèi)的系統(tǒng)模型，因而只關(guān)心對(duì)象的輸入與輸出，而不用關(guān)心對(duì)象的具體結(jié)構(gòu)。輸入與輸出的映射關(guān)系是通過(guò)SVM來(lái)實(shí)現(xiàn)的。具體的系統(tǒng)模型識(shí)別步驟為：首先利用輸入變量x和輸出變量y的樣本對(duì)SVM進(jìn)行訓(xùn)練；然后利用訓(xùn)練好的模型對(duì)輸出變量進(jìn)行估計(jì)；最后在非線性系統(tǒng)模型中，輸入變量與輸出變量之間的非線性函數(shù)關(guān)系通過(guò)SVM來(lái)實(shí)現(xiàn)[5]。

采用SVM對(duì)女子體型尺寸進(jìn)行建模，通過(guò)Matlab工具箱的相關(guān)函數(shù)進(jìn)行分析與設(shè)計(jì)。

（1）輸入與輸出參數(shù)。以胸部

特征為例，利用提取的六個(gè)特征變量（即前頸至胸角度、乳間距/前胸圍、下胸圍傾斜角度、側(cè)頸至胸點(diǎn)距離/胸點(diǎn)至腰節(jié)、胸矢橫徑比和胸圍），對(duì)女子胸部的立體形態(tài)進(jìn)行定性分析。以六個(gè)特征參數(shù)作為訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的輸入，以專(zhuān)家評(píng)判得出的胸部形態(tài)（豐滿(mǎn)、勻稱(chēng)、扁平）作為訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)的輸出。由于訓(xùn)練網(wǎng)絡(luò)不能接受語(yǔ)言信息，因而作為輸出的豐滿(mǎn)、勻稱(chēng)、扁平的語(yǔ)言變量需要轉(zhuǎn)為離散的數(shù)值變量，設(shè)定豐滿(mǎn)為3，勻稱(chēng)為2，扁平為1。

女子體型特征參數(shù)選取，主要針對(duì)女子四個(gè)局部部位進(jìn)行：胸部、背部、臀部、腹部。胸部等級(jí)為R，背部等級(jí)為C，臀部等級(jí)為T(mén)，腹部等級(jí)為F，則體型類(lèi)別數(shù)為S=R×C×T×F。各部位指標(biāo)取值為：R=3，C=2，T=3，F(xiàn)=2。女子體型按胸部分為扁平、勻稱(chēng)、豐滿(mǎn)三個(gè)等級(jí)，分別用R1、R2、R3表示；按背部分為適中、曲背二個(gè)等級(jí)，分別用C1、C2表示；按臀部分為扁平、勻稱(chēng)、豐滿(mǎn)三個(gè)等級(jí)，分別用T1、T2、T3表示；按腹部分為適中、腹凸二個(gè)等級(jí)，分別用F1、F2表示。這樣依據(jù)四個(gè)部位的不同取值加以組合，將女子體型分為3×2×3×2=36種。女子體型特征組合如圖1所示。

圖1 女子體型特征組合

1.3 個(gè)性化樣板生成

主要完成基本樣板數(shù)據(jù)和個(gè)性化樣板數(shù)據(jù)生成兩大功能。

1.3.1 基本樣板生成。在數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)生產(chǎn)服裝企業(yè)的基本樣板中碼尺寸，然后根據(jù)樣板圖形找出各個(gè)關(guān)鍵特征點(diǎn)，用直線和B e z i e r樣條曲線連接各點(diǎn)，形成基本的上下裝的樣板圖形。

1.3.2 個(gè)性化樣板生成。利用160/84 S15作為標(biāo)準(zhǔn)的女子體型凈體尺寸模板，一方面形成個(gè)體凈體尺寸與160/84 S15標(biāo)準(zhǔn)凈體模板尺寸的檔差；另一方面考慮身高的影響，再利用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檔差。二者之和即為基本樣板放碼所需的檔差值。利用系統(tǒng)樣板數(shù)據(jù)庫(kù)中企業(yè)的上下裝M號(hào)樣板，根據(jù)檔差值放縮碼，以形成個(gè)性化的樣板。

2 系統(tǒng)編程及實(shí)現(xiàn)

基于Web的三維女子體型識(shí)別及個(gè)性化樣板生成系統(tǒng)采用J2EE 架構(gòu)，具體架構(gòu)為：WebWork+Spring+Hibernate，遵循模型—視圖—控制器（Model — View— Controller，MVC）模式，選用當(dāng)前比較流行的網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)—— JSP 作為主要實(shí)現(xiàn)手段（配合JavaSer －let、JavaBean、JavaScript、HTML 等），在ECLIPSE開(kāi)發(fā)工具下實(shí)現(xiàn)了集成系統(tǒng)的功能。該系統(tǒng)服務(wù)器端操作系統(tǒng)配置為Windows 7，數(shù)據(jù)庫(kù)采用MicrosoftSQL Server 2008。女子體型識(shí)別及樣板生成在線系統(tǒng)的主界面如圖2 所示。

圖2 女子體型識(shí)別及樣板生成在線系統(tǒng)的主界面

2.1 女子體型識(shí)別

主要完成女子體型的分類(lèi)識(shí)別功能。在如圖2所示的主界面中，首先導(dǎo)入女子凈體尺寸數(shù)據(jù)（ORD文件）；然后錄入個(gè)人信息如女子體型識(shí)別號(hào)、姓名、年齡、籍貫、身高、體重等；最后完成查詢(xún)功能，顯示個(gè)人基本信息、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)號(hào)型、系統(tǒng)分類(lèi)號(hào)型、局部特征和體型評(píng)價(jià)等。

2.2 個(gè)性化樣板生成

主要完成基本樣板生成和個(gè)性化樣板生成兩大功能。在基本樣板生成分析中，包括上裝成衣尺寸的輸入界面和下裝成衣尺寸的輸入界面，用以存儲(chǔ)服裝生產(chǎn)企業(yè)的基本樣板圖；上裝成衣樣板圖的查詢(xún)界面和下裝成衣樣板圖的查詢(xún)界面，用以查詢(xún)并形成基本的樣板圖。在個(gè)性化樣板生成分析中，包括成衣檔差生成界面（見(jiàn)圖2 b），用以生成個(gè)體實(shí)際檔差；上裝成衣樣板變更預(yù)測(cè)界面和下裝成衣樣板變更預(yù)測(cè)界面（見(jiàn)圖2 c），用以最終形成個(gè)性化的上下裝成衣樣板圖。

2.3 女子體型模型演示

三維人體展示界面（見(jiàn)圖2 d），用以從全方面多角度觀看女子體型。通過(guò)左側(cè)和下方按鈕，可對(duì)女子體型執(zhí)行完成旋轉(zhuǎn)、縮放、環(huán)繞等功能。在此基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步完成人體試衣等功能。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文通過(guò)采集江浙地區(qū)青年女子體型的尺寸，建立起一定規(guī)模的女子凈體尺寸數(shù)據(jù)庫(kù)，可為建立國(guó)家大規(guī)模人體數(shù)據(jù)庫(kù)的研究提供參考；利用SVM算法對(duì)女子體型的主要特征參數(shù)進(jìn)行識(shí)別分類(lèi)，最終確定為36類(lèi)體型，并且分析得出該地區(qū)的女子體型主要集中于18類(lèi)體型中。該研究結(jié)果可供服裝企業(yè)參考選用。采用J2 E E架構(gòu)、選用ECLIPSE開(kāi)發(fā)平臺(tái)，建立基于Web的女子體型識(shí)別及樣板生成系統(tǒng)，在企業(yè)中試運(yùn)行，經(jīng)項(xiàng)目組專(zhuān)家評(píng)定，應(yīng)用效果良好；且利于網(wǎng)絡(luò)化，可面向更廣大的網(wǎng)絡(luò)客戶(hù)。

[1] 戴鴻. 服裝號(hào)型標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用[M].北京: 中國(guó)紡織出版社，1998:38.

[2] I S Yang, C K Chan.Science Determines Sizes-establishment of a Sizing System for Clothing in North Korea[J].Textile Asia，1994，11(5):48-49.

[3] 鄒奉元，張?zhí)K豫，丁笑君，等. 基于C/S 模式的女子體型識(shí)別及應(yīng)用[J].紡織學(xué)報(bào)，2008，29(6):101-104.

[4] 鄒奉元，丁笑君，潘力豐. 青年女子體型的特征指標(biāo)及嶺回歸預(yù)測(cè)研究[ J ] .紡織學(xué)報(bào)，2006，27 (4 ):56-59.

[5] 張?zhí)K豫，鄒奉元，丁笑君，等. 基于SVM 的青年女子體型分類(lèi)研究[ J ] .浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，25(1):41-45.

Identification and Application of Women Body Type on Basis of Web

ZHANG Suyu(Computer Science Department, Wenzhou Vocational & Technical College, Wenzhou,325035, China)

Establishing the identification and application system of women body type on the basis of Web is to produce the clothing patterns conforming to the body size of human and meet the different demands of customers. A human body database was set up by collecting the data of young women in Zhejiang Province, and then the basic pattern database was set up in accordance with the basic pattern produced by garment enterprises. Finally the personalized garment pattern came into being by identifying the individual data through SVM. The system is carried out through the self-made software of network platform constructed by J2EE, and is effective in the application of enterprises.

Garment pattern; Database; Body type identification; SVM; Web

T S941.26

A

1671-4326(2011)02-0066-03

2011-02-16

張?zhí)K豫（1983—），女，江蘇鎮(zhèn)江人，溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)系助教，碩士.

王寶東]