基于三维人体测量的女大学生皮肤滑移分析

2009年第 38卷第 1期 广西纺织科技 基于三维人体测量的女大学生皮肤滑移 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 胡洛燕，王秀娟，马素琴 （中原工学院，河南 郑州 450007） 【摘要】本课题利用法国力克非接触式三维人体测量仪，以 18～30岁之间的女大学生为研究对象， 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 人体运动的 7个姿态，研究不同运动幅度下皮肤的滑移率。进而通过数据的分析，结合人体科学和服装结构原理，得出紧身内衣和健 美类服装的舒适功能放松量和面料的弹性要求，为此类服装的研究与开发提供一些参考依据。 【关键词】三维人体测量法；皮肤变化；服装结构；放松量 中图分类号：TS941.2 文献标识码：B 收稿日期：2008－10－29 作者简介：胡洛燕（1967.10- ），女，浙江宁波人，中原工学 院亚太国际学院副教授、硕士生导师。研究方向：服装技计理 论、生产管理。 0 引 言 随着服装穿着理念的不断发展，人们对服装的健康 舒适意识也不断强化起来，运动热情不断强化，然而人 体在运动时骨骼与肌肉皮肤之间的相对位移滑动、皮肤 延伸引起的服装的挤压感等不舒适越来越引起人们的 重视，尤其在紧身内衣和健美类服装显得特别重要，然 而国内在这方面的研究不多。 基于此，本课题利用法国力克非接触式三维人体测 量仪，以在校大学生为研究对象，设计人体运动三个状 态，研究不同运动幅度下皮肤的滑移率，进而得出在校 女大学生不同运动状态下的皮肤延伸率，为舒适服装的 设计提供一定的理论依据。 1 实验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 的设计 本实验主要目的在于测量人体上肢以不同幅度运 动时，人体主要部位皮肤的滑移率问题。再通过数据的 分析得出紧身服装舒适性设计的最佳放松量。 1．1 测量样本的选择 测量样本的选择关系到实验结果的准确性及课题 研究的价值，因此在选择样本的时候一定要采取科学的 方法选取合适的样本，但考虑到研究条件所限，所以本 次测量选取在校女大学生（年龄在 20～25岁之间）为抽 样对象，在中国国家人口统计的数据分析的基础上，本 课题采用科学抽数法随机选取样本数 n=90，研究对象 身高体型特征分布条件如表 1所示。本课题中采用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 体重（kg）计算 公式 小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载 ：1米 60以下，身高-100=体重；1米 60以上，身高-105=体重，同时规定： │实际体重-标准体重│ 中等体：——————————————————×100%≤10% 标准体重 标准体重-实际体重 瘦体：—————————————————×100%＞10% 标准体重 实际体重-标准体重 胖体：—————————————————×100%＞10% 标准体重 1．2 测量方案设计 人体在进行运动时，皮肤具有适应肌隆起和骨位移 的特性。皮肤适应运动，与其下层产生位移，皮肤及其下 的骨、骨关节和肌之间处于松缓结合状态，能够产生相 对移动。人体运动引起的皮肤伸长，除了皮肤本身的伸 缩外，还包括因关节的屈伸而引起筋肉的伸缩和移动。 结合法国力克三维人体测量仪的特点，分别在人体运动 时关键部位肩胛骨、膝、肘、臀、脊等五个部位选取 5个 点进行标记试验，被测着穿着实验指定的薄型白色内衣 和内裤，做以下三组动作： 双臂自然下垂，与腿部保持一定的距离，躯干挺直， 双目平视前方； 双臂自然前伸，与地面平行，躯干挺直，双目平视前 方； 双臂交叉，抱于胸前，头微微低下。 本试验着重以肩胛骨附近在上肢运动时皮肤的滑 表 1 研究对象的身高体型特征分布 身高 体型 数量 胖 6 中 13 瘦 12 胖 7 中 15 瘦 12 胖 5 中 10 瘦 10 155～160 cm 1.60～1.65cm 1.65～1.70 cm 31 广西纺织科技 2009年第 38卷第 1期 表 2 在进行三组动作时三个标记点对应坐标的平均值 移率为例进行说明，为了降低读数时的误差，提高测量 的准确度，每位测试者都将进行以上三组动作，每组动 作测试 3遍，即每位测试者都将测出 27组数据，然后将 这 27组数据进行保存，然后做进一步的统计分析。 测出人体在三种状态下的皮肤伸长的数据。图 1是 测量时的图像。 2 测量数据分析 2.1 测量数据统计分析 将 90位被测对象分成 9组，在进行三组不同的动 作时，不同的运动幅度，引起肩胛骨附近的三个标记点 皮肤的滑移量，然后采用统计的方法分析，得出同一组 测试者在进行相同的动作时 3个标记点的各自坐标值 的平均值，从而为研究皮肤的滑移率提供进行准确分析 的数据，见表 2。 2．2 皮肤的变形率分析 根据表2，对3个标记点处由于上肢运动引起的皮肤 滑移量进行分析。以动作1作为研究的基准，分析上肢在 运动时引起肩胛骨附近3个标记点的皮肤的滑移状态。 即分析动作2和动作3下的相对应的对标点相对动作1下 的变化情况，也就是将动作1下的点作为标准点，研究动 作2和动作3下相对应点的绝对误差，因MATLAB拥有强 大的科学计算机数据处理能力，其拥有600多个工程中 要用到的数学运算函数，可以方便地实现用户所需的各 （1）双臂下垂 （2）双臂平举 （3）双臂抱于胸前 图 1 在三种状态下测量图像 身高（cm） 165～170 160～165 155～160 体型 胖 中 瘦 胖 中 瘦 胖 中 瘦 标点 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 1 2 3 动作 1 （0.3586，-0.1187，0.1055） （0.3658，-0.1190，0.0477） （0.4090，-0.1206，0.0758） （0.3684，-0.1143，0.0720） （0.3685，-0.1082，0.0245） （0.4297，-0.1156，0.0579） （0.3600，-0.1125，0.0782） （0.3708，-0.1079，0.0362） （0.4106，-0.1112，0.0720） （0.3591，-0.1058，0.0827） （0.3340，-0.0945，0.0363） （0.3953，-0.1018，0.0426） （0.3356，-0.1094，0.1093） （0.3456，-0.1227，0.0546） （0.3790，-0.1214，0.0701） （0.3650，-0.0904，0.0936） （0.3614，-0.0906，0.0521） （0.4120，-0.0948，0.0651） （0.3838，-0.1052，0.0846） （0.3693，-0.0972，0.0315） （0.4235，-0.0984，0.0337） （0.4025，-0.1146，0.0757） （0.3784，-0.1184，0.0288） （0.4217，-0.1196，0.0453） （0.3587，-0.1132，0.0912） （0.3551，-0.1204，0.0437） （0.4200，-0.1012，0.0769） 动作 2 （0.3469，-0.1505，0.1052） （0.3633，-0.1502，0.0576） （0.3867，-0.1442，0.0830） （0.3890，-0.1411，0.0750） （0.3457，-0.1307，0.0280） （0.4390，-0.1527，0.0673） （0.3602，-0.1577，0.0876） （0.3781，-0.1371，0.0509） （0.4143，-0.1531，0.0652） （0.3638，-0.1324，0.0905） （0.3385，-0.1226，0.0390） （0.3962，-0.1309，0.0624） （0.3359，-0.1394，0.1169） （0.3287，-0.1509，0.0569） （0.3757，-0.1537，0.0775） （0.3732，-0.1223，0.0974） （0.3587，-0.1214，0.0607） （0.4092，-0.1316，0.0732） （0.3874，-0.1257，0.1106） （0.3738，-0.1220，0.0531） （0.4342，-0.1182，0.0627） （0.4294，-0.1001，0.0932） （0.3990，-0.1029，0.0487） （0.4460，-0.1023，0.0672） （0.3549，-0.1358，0.1131） （0.3549，-0.1461，0.0643） （0.4164，-0.1283，0.1019） 动作 3 （0.4197，-0.1180，0.1081） （0.4242，-0.1098，0.0641） （0.4703，-0.1046，0.0830） （0.3961，-0.1499，0.1068） （0.3922，-0.1480，0.0556） （0.3853，-0.1458，0.0935） （0.4051，-0.1575，0.0905） （0.4124，-0.1487，0.0462） （0.4521，-0.1685，0.0591） （0.3968，-0.1435，0.0970） （0.3715，-0.1309，0.0457） （0.4293，-0.1535，0.0618） （0.3867，-0.1097，0.1183） （0.4012，-0.1330，0.0566） （0.4409，-0.1173，0.0750） （0.4175，-0.1142，0.1048） （0.4067，-0.1244，0.0635） （0.4609，-0.1369，0.0745） （0.4294，-0.1321，0.1112） （0.3996，-0.1200，0.0735） （0.4696，-0.1238，0.0756） （0.4611，-0.0880，0.0887） （0.4309，-0.0912，0.0373） （0.4807，-0.0865，0.0488） （0.4114，-0.1075，0.1067） （0.4060，-0.1366，0.0589） （0.4789，-0.0783，0.0919） 32 2009年第 38卷第 1期 广西纺织科技 种计算功能。函数中所使用的算法都是科研和工程计算 中的最新研究成果，而且经过了各种优化和容错处理。 在计算要求相同的情况下，使用MATLAB的编程工作量 会大大减少。MATLAB中的处理程序如下： x1=[ ]； x2=[ ]； norm（x2-x1）/norm（x1） 然后对求出的各组数据进行分析，求出各标记点的 平均值，进而求出总平均值、样本标准偏差 S、母体标准 偏差 σ。见表 3。 3 结 语 根据以上的数据均值、标准差等统计分析结果可 见：女大学生当上肢进行一般性的运动时，背部皮肤的 滑移量为 8%～10%，当人体在进行较大幅度全身性的运 动的时候，背部皮肤的滑移量为 15%～30%。依此类推， 当人体进行不同幅度的运动时，身体各部位皮肤的滑移 量情况如表 4所示。 参考文献 [1]中泽愈.人体与服装[M].北京：中国纺织出版社， 2003. [2]潘健华.服装人体工效学与服装设计[M].北京：中 国轻工业出版社，2000. [3]成秀光.服装卫生学[M].北京：中国纺织出版社， 1999. [4]张文斌等.服装工艺学（结构设计分册）[M].北京： 纺织工业出版社，1990. [5]何汉林、梅家斌.数值分析[M].北京：科学出版社， 2007. [6]袁飞等.上肢运动与服装结构的关系[J].纺织学 报，2006，（7）：40-43. 表 3 各标记点在不同动作下的皮肤滑移率分析及总体情况分析 身高（cm） 165～170 160～165 155～160 平均值 总体 情况 分析 体型 胖 中 瘦 胖 中 瘦 胖 中 瘦 动作 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点1 标记点 2 标记点3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 标记点 1 标记点 2 标记点 3 总均值 S σ 动作 1 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 基准 动作 2（%） 8.64 8.47 7.68 8.65 8.37 8.78 9.46 8.64 7.61 7.33 8.19 8.58 8.38 8.89 8.24 8.56 8.53 8.83 8.19 8.66 8.42 8.28 8.19 8.40 8.19 8.73 8.44 8.41 8.52 8.33 8.42 0.0954 0.0779 动作 3（%） 15.59 15.83 14.72 14.52 14.50 14.36 16.85 15.24 16.67 14.40 15.21 15.79 14.04 15.26 15.40 15.15 15.33 15.24 14.56 14.77 15.43 15.44 15.03 15.37 14.27 14.71 14.80 14.98 15.14 15.31 15.14 0.165 0.1347 表 4 身体各部位皮肤的滑移率情况 部位 膝 肘 臀 动作 坐下 深曲 充分弯曲 坐下（全部） 坐下（部分） 蹲下（全部） 蹲下（部分） 围度（%） 19.02 27.98 25.01 15.76 34.95 17.13 36.88 纵向（%） 42.95 51.88 51.06 26.98 40.10 34.96 45.13 皮肤的伸长 33